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1 LUZ, SUSTENTABILIDADE E CONFORTO Conforto Ambiental Luminoso (luz, sustentabilidade e conforto) Definição de Luz A luz é definida como um tipo de radiação eletromagnética à qual os olhos humanos são sensíveis. Importância da Luz Natural Papel importante da luz – benefícios ao usuário/projeto: 1. Regulação dos Ritmos Circadianos: os ciclos diários de acordar e dormir, de temperatura corporal e outras mudanças regulares no corpo – o nosso “relógio biológico”; → Segundo Heywood (2015), passamos 90% do nosso tempo de vida dentro das edificações. 2. Aumento da Satisfação/Produtividade: usuários preferem e se tornam mais produtivos em ambientes bem iluminados e que proporcionam vínculo com o mundo externo; 3. Valorização do Projeto: projetos que privilegiam a iluminação natural dos ambientes e os visuais externos são mais valorizados; 4. Qualidade da Luz: a iluminação natural fornece um índice de reprodução de cor de 100%; → A iluminação natural favorece o aspecto dos alimentos, por exemplo; 5. Eficiência energética e melhor desempenho da tarefa: o correto aproveitamento da iluminação natural e/ou a especificação de um sistema de iluminação eficiente acarretam na economia de energia na edificação; Como iniciar um projeto pensando na otimização da Luz (natural/artificial)? 1° Passo: Tema do Projeto – Identificar as funções principais • Laborativa e Produtiva: luz da razão; → Níveis mínimos de iluminação (fixados pelas normas); → Uniformidade da luz; → Não ofuscamento; → Muito preocupada com a eficiência energética; • Lazer, Estar, Religiosas: luz da emoção; → Níveis mínimos de iluminação (pouco significado/muito baixos); → Desuniformidade da luz; → Contrastes excessivos e ofuscamento como estratégia; → Eficiência energética é desejável. 2° Passo: Nível Urbano – Identificar o clima do local • Variáveis do clima que devem ser consideradas: → Radiação Direta; → Radiação Difusa; → Nebulosidade; → Níveis de Iluminância e Luminância. Variáveis Climáticas → Exigências Humanas e Funcionais → Arquitetura/Início do Partido 3° Passo: Nível Urbano – Analisar as alturas dos edifícios do entorno • Saber a altura dos edifícios do entorno é importante porque eles fazem sombreamento, e sabendo isso é possível adotar estratégias para melhorar a iluminação no projeto. 4° Passo: Nível Urbano – Analisar os materiais dos edifícios do entorno (cor e refletância) • Exemplos: → Edificações com paredes brancas na Grécia que trazem claridade e iluminação boas; → Edificações com paredes beges na Itália que não trazem boa refletância e causam pouca iluminação; → Edificações com paredes brancas que refletem muito a luz, como em Brasília; → Edifícios envidraçados que causam alta refletância, além de desconforto térmico e visual; 5° Passo: Nível Urbano – Analisar a legislação local • Afastamentos, altura da edificação e percentual de abertura. 2 6° Passo: Nível Urbano – Analisar as visuais do terreno • As principais vistas do terreno: qual/quais vistas podemos privilegiar? 7° Passo: Nível Urbano – Analisar a massa verde do terreno • A arborização e o paisagismo são importantes na composição da iluminação natural; Conforto e Visão Entende-se como conforto visual a existência de um conjunto de condições, num determinado ambiente, no qual o ser humano pode desenvolver suas tarefas visuais com: • O máximo de habilidade e precisão visual; • Com o menor esforço; • Com menor risco de prejuízos à vista; • Com reduzidos riscos de acidentes. O olho é um receptor da luz e nosso cérebro interpreta o que estamos vendo. Controle da Luz No olho, a sensação visual ocasionada pelos estímulos luminosos gera impulsos que são transmitidos, através do nervo ótico, até o cérebro. É onde se processa a interpretação das diferentes intensidades da luz, que permite o indivíduo distinguir: • Formas; • Tamanho; • Posição dos objetos. Acomodação Visual O cristalino do olho funciona como uma lente flexível e transparente, que serve para tornar as imagens nítidas. Sua elasticidade lhe permite mudar de forma para localizar objetos situados a diferentes distâncias: é a acomodação visual. • Para visualizar objetos próximos ele se torna mais espesso; • Isso permite que a imagem seja projetada exatamente sobre a retina e vista, consequentemente, com a máxima nitidez. • Se os objetos estão mais distantes o cristalino se achata (fica mais fino); Portanto, a acomodação visual é a capacidade que o olho tem de ajustar-se às diferentes distâncias dos objetos e obter dessa forma uma imagem mais nítida. Distâncias de visibilidade Sensibilidade Visual Conforme a retina seja mais ou menos influenciada pela luz, veremos as coisas mais ou menos claras ou luminosas. Em outras palavras, a “resposta” da retina às excitações luminosas decorre, para cada indivíduo, seja com sensibilidade maior ou menor. A esta “resposta” estão condicionados diversos efeitos ou manifestações do olho humano, sendo os principais, ou melhor, os que interessam as condições de iluminação: • Acuidade visual; • Sensibilidade de percepção; • Eficiência visual; Acuidade Visual Nitidez de visão ou acuidade visual é a medida da habilidade do olho em discernir detalhes. A acuidade é função: • Do nível de iluminação do objeto; • Do seu tamanho; • Da distância até os olhos; • Do tempo de visão; • Do contraste entre o objeto e seu entorno imediato; • De perturbações visuais dentro do campo visual. A acuidade depende fundamentalmente dos índices de iluminação no ambiente, não levando em conta a reprodução de cores. 3 Imagem retirada do slide da professora Sensibilidade de Percepção É a sensibilidade do olho em perceber os contrastes entre partes claras ou escuras, tanto de objetos isolados, como de ambientes em que estes se encontram. O olho humano é muito sensível e adaptável: de 1 luz a 100.000 lux. Eficiência Visual A eficiência do processo visual está diretamente relacionada ao comportamento do olho humano em discernir as cores do espectro solar. Portanto, a eficiência visual tenderá a aumentar com o nível de iluminação. Tipos básicos de visão: • Curva diurna: visão normal dos objetos iluminados pela luz do dia (eficiência máxima para visualização do amarelo esverdeado); • Curva noturna: corresponde à cor verde, ambientes sombrios ou à noite. Campo Visual É a área que podemos visualizar quando o nosso olho se fixa em um determinado ponto. Principais fatores que afetam a visão • Níveis de iluminação (ou iluminância); • Iluminâncias e contrastes; • Tamanho da tarefa visual; • Tempo de realização. Propriedades Óticas dos Materiais Materiais expostos à luz comportam-se de várias maneiras. Quando a luz incide numa superfície: • Uma fração p do total incidente é refletida, isto é, retorna ao hemisfério de procedência sem penetrar na matéria; • Uma outra porção, α, é absorvida dentro do material, configurando-se num ganho de energia; • Enquanto a última fração T pode ser transmitida (no caso de superfícies transparentes ou translúcidas) para o outro lado. Imagem retirada do slide da professora Reflexão A direção da luz refletida é afetada pela textura da superfície, variando de difusa (luz refletida igualmente em todas as direções) a especular (luz refletida somente numa direção, isto é, reflexão de espelho). • Superfícies polidas e brilhantes produzem reflexão especular (de espelho), com o raio de luz refletido localizando-se no plano de incidência e com ângulo de reflexão igual ao de incidência (mantém a aparência, direcionalidade e tamanho); 4 • Superfícies rugosas refletem de modo predominantementedifuso, independente do ângulo de incidência, fazendo que, desta forma, a luminância da superfície seja resultado apenas da iluminação no plano da mesma e de sua refletância; Em geral, as superfícies encontradas na prática não são nem predominantemente difusas nem especulares, refletindo luz em várias direções em diferentes proporções. Reflexão composta Absorção Parte do fluxo luminoso incidente em uma superfície não é refletido nem transmitido, passando a ser absorvido por ela. A parcela absorvida pela superfície depende das características da mesma, sendo que sua cor será definida em função das parcelas do fluxo luminoso incidente que é absorvido e refletido. Transmissão A transmissão de luz através de superfícies não opacas ocorre de um modo similar ao do mecanismo de reflexão. É afetada pelo ângulo de incidência e pelas características difusoras da superfície. Novos tipos de vidro têm sido estudados e propostos no sentido de aumentar a transmissão de luz natural e a reflexão da radiação térmica. Refração O fenômeno de refração da luz ocorre quando a luz atravessa materiais com índices de refração distintos. A direção do facho de luz é alterada durante sua trajetória através do material devido a uma modificação na velocidade da luz, que é seguida por um desvio da luz que é conhecido como refração. A refração é um efeito que ocorre entre materiais transparentes de densidades diferentes, tais como o ar e o vidro. Grandezas Fotométricas Iluminância (E ) Também conhecido como nível de iluminação, indica a quantidade de luz (lumens – lm) por unidade de área (m²) que chega em um determinado ponto. O nível de iluminação pode ser medido, porém não visto. O que é percebido são as diferenças na reflexão da luz incidente. Sua unidade é o lux, ou lm/m². 𝐸 = 𝜑 (𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜) Á𝑟𝑒𝑎 = (𝑙𝑚) = 𝑙𝑢𝑥 (𝑚2) 5 Luminância (L) É definida como o coeficiente do fluxo luminoso num elemento da superfície ao redor de um ponto, e propagado nas direções definidas por um cone elementar que contém a direção dada pelo produto do ângulo solido e a área da proteção ortogonal do elemento da superfície num plano perpendicular para a direção dada. A iluminância denota a intensidade por m² de área aparente da fonte de luz ou de uma superfície iluminada (cd/m²). Quando as superfícies são iluminadas, a luminância é dependente tanto do nível de iluminação quanto das características da reflexão da própria superfície. Unidade: nit ou cd/m²
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