Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO BACHARELADO EM ARQUITETURA E URBANISMO ÁTILA VASCONCELOS BARROCA ILUMINAÇÃO PARA ESTÚDIO DE TATUAGEM Colatina 2019 ÁTILA VASCONCELOS BARROCA ILUMINAÇÃO PARA ESTÚDIO DE TATUAGEM Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Coordenadoria do Curso de Arquitetura e Urbanismo do Instituto Federal do Espírito Santo, campus Colatina, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Arquitetura e Urbanismo. Orientador: M.e. Agostinho de Vasconcelos Leite da Cunha Colatina 2019 DADOS INTERNACIONAIS DE CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO (CIP) (Instituto Federal do Espírito Santo – Biblioteca do campus Colatina) Elaborado por Richards Sartori Corrêa CRB 6-ES / 767 B277i Barroca, Átila Vasconcelos Iluminação para estúdio de tatuagem / Átila Vasconcelos Barroca.- 2019. 169 p. : il. ; 30 cm. Orientador: Agostinho de Vasconcelos Leite da Cunha. Monografia (graduação) – Instituto Federal do Espírito Santo, Coordenadoria de Arquitetura e Urbanismo, Bacharelado em Arquitetura e Urbanismo, 2019. 1. Iluminação – Projetos e plantas. 2. Ateliê de artistas – Iluminação – Projetos e plantas. 3. Conforto humano – Iluminação. I. Cunha, Agostinho de Vasconcelos Leite. II. Instituto Federal do Espírito Santo – campus Colatina. III. Título. CDD 621.32 RESUMO Tudo o que se vê é luz, portanto a qualidade da iluminação pode ser determinante na leitura do que se vê. Aplicando isto ao exercício de uma profissão, nota-se a importância que a luz pode ter, principalmente para atividades exigentes. O ramo da tatuagem é uma delas, onde o profissional executa tarefas cuidadosas e, a depender do desenho, com elevado nível de precisão. Esta pesquisa apresenta um estudo das necessidades qualitativas e quantitativas para iluminação em estúdios de tatuagem levando em consideração as complexidades do exercício dessa arte. Neste, foram realizados 3 estudos de caso com levantamento do layout dos ambientes de procedimento, identificação dos sistemas luminosos instalados e medição das iluminâncias promovidas por eles. A partir dos estudos, uma sala de procedimento foi selecionada para uma proposta de retrofit com novo layout que aproveitasse mais adequadamente a luz natural durante o ano e com novo conjunto para luz artificial de características próprias aos usuários, tatuador e cliente atendido. O desenvolvimento da proposta contou com consulta da NBR ISO/CIE 8995-1 (ABNT, 2013) através de similaridades de casos, cálculos luminotécnicos de cunho analítico pelo método dos lúmens e simulações por meio do APOLUX IV. Neste programa foram realizadas Estimativas Anuais do Aproveitamento de Luz Natural (EALN), que auxiliaram no reposicionamento dos elementos da sala escolhida, e simulações do comportamento da luz artificial emitida pelo jogo luminoso projetado. Este último foi definido como um conjunto de sancas para lançamento de luz indireta e difusa e nas simulações foram testadas 4 opções de quantidades de lâmpadas, sendo uma delas a quantidade calculada pelo método dos lúmens. Os resultados obtidos mostraram que o valor de fluxo luminoso total calculado era um tanto excessivo, portanto, opções com quantidades menores de lâmpadas mostraram-se mais interessantes. Por meio desta pesquisa percebe-se a dificuldade de se projetar iluminação que atenda ao ramo. Definiu-se por fim que o sistema projetado fosse flexível em seu uso elencando circuitos separados de grupos de lâmpadas que permitam de maneira prática níveis abaixo ou acima da iluminância sugerida. Palavras chave: Iluminação. Tatuagem. Luz artificial. Luz natural. Conforto lumínico. ABSTRACT All you see is light, so the quality of illuminance can be a determining factor in reading what you see. Applying this to the practice of a profession shows the importance that light can have, especially for demanding activities. The tattoo business is one of them, where the professional performs careful and design-dependent tasks with a high level of precision. This paper presents a study of the qualitative and quantitative needs for tattoo studio lighting taking into consideration the complexities of the exercise of this art. In this, 3 case studies were carried out with survey of the layout of the procedural environments, identification of the installed lighting systems and measurement of the illuminances promoted by them. From the studies, a procedure room was selected for a retrofit proposal with a new layout that would make better use of natural light during the year and with a new set for artificial light of its own characteristics, tattoo artist and client served. The development of the proposal relied on research by NBR ISO/CIE 8995-1 (ABNT, 2013) through case similarities, luminal calculations by the lumen method and simulations using APOLUX IV. Were performed in the software Percentages of Natural Lighting Utilization (PALN), which assisted in the repositioning of the elements of the chosen room and simulations of the behavior of artificial light emitted by the projected light play. The latter was defined as a set of crowns for indirect and diffused light release and in the simulations four lamp quantity options were tested, one of them being the lumen method. The results showed that the calculated total luminous flux value was somewhat excessive, therefore, options with smaller amounts of lamps were more interesting. Through this research it is perceived the difficulty of designing lighting that meets the branch. Finally, it was defined that the designed system was flexible in its use by listing separate circuits of lamp groups that practically allow levels below or above the suggested illuminance. Keywords: Lighting. Tattoo. Artificial light. Natural light. Light comfort. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Parcela visível da radiação solar. ..................................................................23 Figura 2 – Decomposição da luz por reflexão e absorção. ...........................................24 Figura 3 - Gráficos de reprodução de cor de diferentes fontes de luz. .........................25 Figura 4 – Corte esquemático simplificado do olho humano. ........................................27 Figura 5 – Convergência binocular. ................................................................................29 Figura 6 – Regiões do campo visual humano. ...............................................................31 Figura 7 – Eficiências luminosas para diferentes tipos de lâmpadas. ...........................33 Figura 8 – Ângulo plano “α”. ...........................................................................................34 Figura 9 – Demonstração de formação de ângulo sólido a partir de um ângulo plano. .........................................................................................................................................35 Figura 10 – Ângulo sólido retirado de uma esfera. ........................................................35 Figura 11 - Fonte emitindo luz em muitos direções e identificação de fluxo luminoso em uma unidade de ângulo sólido. .......................................................................................36 Figura 12 – Exemplo de curva fotométrica. ....................................................................37 Figura 13 – Marcação de curvas fotométricas em plano longitudinal e transversal de uma luminária. .................................................................................................................37 Figura 14 – Iluminância em área de 1 ângulo sólido. ....................................................38 Figura 15 – Ângulos entre fluxo luminoso e superfície iluminada e seus valores de iluminância “E”. ................................................................................................................39Figura 16 – Diferença entre Iluminância e Luminância. .................................................40 Figura 17 – Luminância proporcional ao ângulo de observação. ..................................40 Figura 18 – Resultados do iluminamento de um material semitransparente. ...............42 Figura 19 – Reflexões variadas em superfície irregular. ...............................................42 Figura 20 – Tipos de reflexão. ........................................................................................43 Figura 21 – Transmissão especular (a), transmissão difusa (b) e transmissão composta (c). ....................................................................................................................................44 Figura 22 – Cortes esquemáticos dos tipos de iluminação. ..........................................45 Figura 23 – Iluminação geral. .........................................................................................46 Figura 24 – Iluminação localizada. .................................................................................47 Figura 25 – Iluminação de tarefa na bancada de trabalho com proteção contra ofuscamento. ...................................................................................................................47 Figura 26 – Equipamento básico para tatuagem. ..........................................................49 Figura 27 – Montagem da máquina com biqueira e haste de agulhas. ........................50 Figura 28 – Jogos de agulhas para tatuagem. ...............................................................51 Figura 29 – Imagem do próprio autor tatuando, demonstrando a proximidade do rosto do tatuador à região de detalhe. .....................................................................................52 Figura 30 – Proximidades ao plano de trabalho para tarefas de diferentes níveis de precisão. ..........................................................................................................................53 Figura 31 – Posições de um desenhista destro em relação à direção de um fluxo luminoso. .........................................................................................................................54 Figura 32 – Tatuagem em processo...............................................................................55 Figura 33 – Resquícios de tinta sobre tatuagem em processo. ....................................55 Figura 34 – Exemplo de layout levantado. .....................................................................59 Figura 35 – Exemplo de posição de luminárias em planta de forro refletido. ...............59 Figura 36 – Planta de exemplo com medições de iluminância em três pontos distintos. .........................................................................................................................................60 Figura 37 – Planta de exemplo de faixa marginal. .........................................................62 Figura 38 – Exemplo de distribuição de pontos de medição por malhas. .....................63 Figura 39 – Exemplo das curvas isolux. .........................................................................64 Figura 40 – Volumetria com plano de análise na cor cinza. ..........................................66 Figura 41 – Parcela do ano com iluminância superior a 1000 lx. ..................................67 Figura 42 – Posição do tatuador e maca com vetor do caminho livre de entrada do fluxo luminoso (seta amarela) voltado para a janela. .............................................................68 Figura 43 – Exemplo de estudo de rebatimento de luz. ................................................70 Figura 44 – Planta de forro refletido com posição das sancas. .....................................71 Figura 45 – Modelo importado no APOLUX IV para simulações de luz artificial. .........72 Figura 46 – Exemplo de simulação de luz artificial feita no APOLUX IV. .....................73 Figura 47 – Layout Sala 1. ..............................................................................................78 Figura 48 – Fotos Sala 1. ................................................................................................79 Figura 49 – Posição das luminárias Sala 1. ...................................................................80 Figura 50 – Iluminância medida em 3 pontos específicos da Sala 1. ...........................81 Figura 51 – Curvas Isolux Sala 1....................................................................................82 Figura 52 – Layout Sala 2. ..............................................................................................83 Figura 53 – Fotos Sala 2. ................................................................................................84 Figura 54 – Posição das luminárias Sala 2. ...................................................................84 Figura 55 - Iluminância medida em 3 pontos específicos da Sala 2. ............................85 Figura 56 – Curvas Isolux Sala 2....................................................................................86 Figura 57 – Fotos Sala 3. ................................................................................................87 Figura 58 – Layout Sala 3. ..............................................................................................88 Figura 59 – Posição das luminárias Sala 3. ...................................................................89 Figura 60 - Iluminância medida em 3 pontos específicos da Sala 3. ............................90 Figura 61 – Curvas Isolux Sala 3....................................................................................91 Figura 62 – Sombra projetada a partir do corpo do tatuador. ........................................94 Figura 63 - Sombra projetada a partir do corpo do cliente. ...........................................94 Figura 64 – Reflexão especular em mesma direção da observação do tatuador.........95 Figura 65 – Iluminação direta lançada sobre a face do cliente. ....................................95 Figura 66 – Posição comum das mãos em procedimento de um tatuador, vista frontal à esquerda e em perspectiva à direita. .............................................................................96 Figura 67 – Ponto de vista comum de um tatuador em procedimento de tatuagem. ...96 Figura 68 – Posição de chegada de iluminação direta para tatuador destro. ...............97 Figura 69 – Vista frontal de instalação de iluminação dirigida em relação ao tatuador e cliente apoiado sobre maca. ...........................................................................................97 Figura 70 - Vista superior de instalação de iluminação dirigida em relação ao tatuador e cliente apoiado sobre maca. ...........................................................................................98 Figura 71 – Iluminâncias medidas, à esquerda sem aproximação do usuário (690 lx) e à direita com aproximação do usuário (372 lx). .............................................................98 Figura 72 – Orientação da Sala 3 e carta solar de Colatina. ...................................... 100 Figura 73 – Alcance da irradiação direta durante um ano sobre o plano de referência à 86cm do piso. ............................................................................................................... 101 Figura 74 – Porcentagem de um ano com iluminância abaixo de 300 lx. .................. 102 Figura 75 – Porcentagem de um ano com iluminância acima de 1000 lx. ................. 102 Figura 76 – Proposta de layout Sala 3. ....................................................................... 104 Figura 77 – Espaçamentos projetados Sala 3. ........................................................... 105 Figura 78 – Estudo com posição do tatuador e vetor do caminholivre para a luz. ... 106 Figura 79 – Áreas de influência e demarcação do espaço de atividade. ................... 107 Figura 80 – Área de tarefa total marcada em lilás. ..................................................... 108 Figura 81 – Estudo simplificado inicial para a sanca. ................................................. 110 Figura 82 – Desenho esquemático da sanca definida visto em corte transversal. .... 111 Figura 83 – Planta de forro refletido com proposta de posicionamento das sancas. 112 Figura 84 – Cortes sanca projetada, medidas em centímetros. ................................. 113 Figura 85 – Detalhe sanca, medidas em centímetros. ............................................... 113 Figura 86 – Quantidades de lâmpadas por base de cada sanca. .............................. 114 Figura 87 - Quantidades de lâmpadas por base de cada sanca. ............................... 115 Figura 88 – Iluminâncias simuladas no plano de referência de altura 86cm resultantes da opção 4. ................................................................................................................... 116 Figura 89 – Iluminâncias na maca, escrivaninha e bancada auxiliar. ........................ 117 Figura 90 – Gráfico de iluminâncias do recinto em 3 dimensões. .............................. 117 Figura 91 – Esquemáa dos circuitos de acionamento. ............................................... 119 Figura 92 – Dados da luminária Slim LED 36W.......................................................... 127 Figura 93 – Dados da luminária Slim LED 18W.......................................................... 128 Figura 94 – Foto das luminárias da Sala 1. ................................................................. 128 Figura 95 – Dados lâmpada LED Super Bulbo. .......................................................... 129 Figura 96 - Foto das luminárias da Sala 2. ................................................................. 129 Figura 97 – Dados lâmpada LED Bulbo A60. ............................................................. 130 Figura 98 – Dados lâmpada fluorescente compacta TKS 45. .................................... 131 Figura 99 - Dados lâmpada fluorescente compacta TKQ 40. .................................... 132 Figura 100 - Dados lâmpada fluorescente compacta TKS 32. ................................... 133 Figura 101 – Faixa marginal Sala 1. ............................................................................ 133 Figura 102 – Distribuição dos pontos de medição de iluminância Sala 1. ................. 134 Figura 103 - Faixa marginal Sala 2. ............................................................................ 136 Figura 104 - Distribuição dos pontos de medição de iluminância Sala 2. .................. 137 Figura 105 - Faixa marginal Sala 3. ............................................................................ 139 Figura 106 - Distribuição dos pontos de medição de iluminância Sala 3. .................. 140 Figura 107 – Estudos de posições da maca e tatuador para Sala 3. ......................... 144 Figura 108 - Estudos de posições da maca e tatuador para Sala 3. ......................... 145 Figura 109 - Estudos de posições da maca e tatuador para Sala 3. ......................... 146 Figura 110 - Estudos de posições da maca e tatuador para Sala 3. ......................... 147 Figura 111 - Estudos de posições da maca e tatuador para Sala 3. ......................... 148 Figura 112 – Conjunto de lâmpadas Opção 1. ........................................................... 153 Figura 113 – Iluminâncias simuladas no plano de análise, à 86cm do piso, para a Opção 1. ................................................................................................................................... 153 Figura 114 - Iluminâncias simuladas em planos horizontais dos móveis mais usados, para a Opção 1............................................................................................................. 154 Figura 115 – Iluminâncias simuladas nas superfícies da Sala 3 vista em três dimensões para Opção 1. ............................................................................................................... 154 Figura 116 - Conjunto de lâmpadas Opção 2. ............................................................ 155 Figura 117 - Iluminâncias simuladas no plano de análise, à 86cm do piso, para a Opção 2. ................................................................................................................................... 155 Figura 118 - Iluminâncias simuladas em planos horizontais dos móveis mais usados, para a Opção 2............................................................................................................. 156 Figura 119 - Iluminâncias simuladas nas superfícies da Sala 3 vista em três dimensões para Opção 2. ............................................................................................................... 156 Figura 120 - Conjunto de lâmpadas Opção 3. ............................................................ 157 Figura 121 - Iluminâncias simuladas no plano de análise, à 86cm do piso, para a Opção 3. ................................................................................................................................... 157 Figura 122 - Iluminâncias simuladas em planos horizontais dos móveis mais usados, para a Opção 3............................................................................................................. 158 Figura 123 - Iluminâncias simuladas nas superfícies da Sala 3 vista em três dimensões para Opção 3. ............................................................................................................... 158 Figura 124 - Conjunto de lâmpadas Opção 4. ............................................................ 159 Figura 125 - Iluminâncias simuladas no plano de análise, à 86cm do piso, para a Opção 4. ................................................................................................................................... 159 Figura 126 - Iluminâncias simuladas em planos horizontais dos móveis mais usados, para a Opção 4............................................................................................................. 160 Figura 127 - Iluminâncias simuladas nas superfícies da Sala 3 vista em três dimensões para Opção 4. ............................................................................................................... 160 Figura 128 – Medidas da lâmpada CorePro LEDtube 9W. ........................................ 162 Figura 129 - Medidas da lâmpada CorePro LEDtube 18W. ....................................... 165 Figura 130 – Luminária de mesa LED dimerizável. .................................................... 167 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Cor do metal aquecido e suas temperaturas de aquecimento. ...................26 Tabela 2 – Resultados da associação entre iluminância (lx) e temperaturas de cor. ...26 Tabela 3 – Tipos de iluminação. .....................................................................................45 Tabela 4 – Dados de iluminância mantida (Em), limite de ofuscamento unificado (UGRL), índice de reprodução de cor mínimo (Ra) e observações, coletados da NBR 8995- 1:2013. .............................................................................................................................77 Tabela 5 - Iluminâncias medidas e coordenadas dos pontos de medição da Sala 1. 135 Tabela 6 - Iluminâncias medidas e coordenadas dos pontos de medição da Sala 2. 138 Tabela 7 - Iluminâncias medidas e coordenadas dos pontos de medição da Sala 3. 141 Tabela 8 – Refletâncias e transmitâncias dos materiais parametrizados nas simulações de luz natural. ............................................................................................................... 142 Tabela9 – Refletâncias e transmitâncias dos materiais parametrizados nas simulações de luz artificial. .............................................................................................................. 143 Tabela 10 - Fatores de utilização para iluminação tipo sanca.................................... 149 Tabela 11 – Dados da lâmpada CorePro LEDtube 9W. ............................................. 161 Tabela 12 - Dados da lâmpada CorePro LEDtube 18W. ............................................ 164 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS A – Área ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas cd - Candela CIE – Commission Internationale De L’eclairage E – Iluminância EALN – Estimativa Anual de Luz Natural Em – Iluminância mantida I – Intensidade luminosa IRC – Índice de Reprodução de Cor K - Kelvin (k) – Índice do local L - Luminância lm – Lúmens lx – Lux NBR – Norma Brasileira Regulamentadora nm – Nanômetros R – Raio rad – Radiano sr – esterradiano TCC – Temperatura de Cor Correlata UGRl – Limite de Ofuscamento Unificado W – Watt SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 18 2 OBJETIVOS ........................................................................................................................................ 21 2.1 GERAL ................................................................................................................................. 21 2.2 ESPECÍFICOS ....................................................................................................................... 21 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ......................................................................................................... 22 3.1 ERGONOMIA ...................................................................................................................... 22 3.2 LUZ ...................................................................................................................................... 23 3.3 COR ..................................................................................................................................... 23 3.4 REPRODUÇÃO DE COR ....................................................................................................... 24 3.5 TEMPERATURA DE COR ..................................................................................................... 25 3.6 O OLHO HUMANO ............................................................................................................. 26 3.7 PROPRIEDADES DO OLHO ................................................................................................. 28 3.7.1 Acomodação ................................................................................................................ 28 3.7.2 Convergência ............................................................................................................... 28 3.7.3 Adaptação ..................................................................................................................... 29 3.7.4 Acuidade visual ........................................................................................................... 29 3.7.5 Campo visual ............................................................................................................... 30 3.7.6 Ofuscamento ................................................................................................................ 31 3.8 AFERIÇÃO DA LUZ .............................................................................................................. 32 3.8.1 Fluxo radiante e Fluxo luminoso ............................................................................. 32 3.8.2 Eficiência luminosa..................................................................................................... 33 3.8.3 Ângulo sólido ............................................................................................................... 34 3.8.4 Intensidade luminosa ................................................................................................. 36 3.8.5 Iluminância ................................................................................................................... 37 3.8.6 Luminância ................................................................................................................... 39 3.9 PROPRIEDADES ÓPTICAS DOS MATERIAIS ....................................................................... 41 3.10 TIPOS DE ILUMINAÇÃO ..................................................................................................... 44 3.10.1 Iluminação geral .......................................................................................................... 46 3.10.2 Iluminação geral localizada ....................................................................................... 46 3.10.3 Iluminação de tarefa ................................................................................................... 47 4 TATUAGEM ........................................................................................................................................ 48 4.1 PROCESSO DA TATUAGEM ................................................................................................ 48 4.2 EQUIPAMENTO PARA TATUAGEM ................................................................................... 49 4.3 ILUMINAÇÃO EM SALAS DE PROCEDIMENTO DE TATUAGEM ....................................... 51 5 METODOLOGIA ................................................................................................................................. 57 5.1 VALORES DE ILUMINÂNCIA SEGUNDO NORMA .............................................................. 57 5.2 ESTUDOS DE CASO ............................................................................................................. 58 5.3 SIMULAÇÃO LUZ NATURAL ............................................................................................... 65 5.4 PROPOSTA DE NOVO LAYOUT .......................................................................................... 67 5.5 CÁLCULO LUMINOTÉCNICO .............................................................................................. 68 5.6 PROJETO DA SANCA ........................................................................................................... 70 5.7 SIMULAÇÃO LUZ ARTIFICIAL ............................................................................................. 71 5.8 CIRCUITOS DE ACIONAMENTO ......................................................................................... 73 6 VALORES DE ILUMINÂNCIA SEGUNDO A ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013 ......................... 74 6.1 ATIVIDADES SIMILARES ..................................................................................................... 74 6.1.1 Desenho ........................................................................................................................ 74 6.1.2 Regulagem da agulha ................................................................................................. 74 6.1.3 Pigmentação da pele .................................................................................................. 76 6.2 VALORES DE ILUMINÂNCIA COLETADOS ......................................................................... 76 7 ESTUDOS DE CASO ......................................................................................................................... 78 7.1 SALA 1 ................................................................................................................................. 78 7.2 SALA 2 ................................................................................................................................. 83 7.3 SALA3 ................................................................................................................................. 87 7.4 CONCLUSÕES DOS ESTUDOS DE CASO ............................................................................. 92 8 CONSIDERAÇÕES PRÉ PROJETO ................................................................................................ 93 9 PROPOSTA DE RETROFIT .............................................................................................................. 99 9.1 SIMULAÇÃO LUZ NATURAL ............................................................................................. 100 9.2 PROPOSTA DE LAYOUT .................................................................................................... 103 9.3 ÁREA DE TAREFA .............................................................................................................. 105 9.4 CÁLCULOS DO FLUXO LUMINOSO .................................................................................. 108 9.5 PROJETO DA SANCA ......................................................................................................... 109 9.6 SIMULAÇÃO LUZ ARTIFICIAL ........................................................................................... 115 9.7 CIRCUITOS DE ACIONAMENTO ....................................................................................... 118 10 CONCLUSÃO ................................................................................................................................... 120 REFERÊNCIAS ............................................................................................................................................ 121 APÊNDICES ................................................................................................................................................. 127 ANEXOS ....................................................................................................................................................... 161 18 1 INTRODUÇÃO A taxa média de crescimento do setor profissional de tatuagem e piercing entre os anos de 2009 e 2012, no Brasil, foi de aproximadamente 413% de acordo com pesquisa levantada pelo Sebrae (SERVIÇO BRASILEIRO DE APOIO ÀS MICRO E PEQUENAS EMPRESAS, 2014). Tal dado indica uma grande ampliação no mercado da tatuagem neste país, que por sua vez, pode estar sobretudo pautada na crescente desmarginalização desse tipo de prática, como revela o jornal “Estadão” (CLAESEN; MATOS; AGUIAR, 2012). Em 2009, segundo o Sindicato das Empresas de Tatuagem e Body Piercing do Brasil (SETAP-BR), o índice de crescimento desse mercado foi de aproximadamente 20% ao ano (MARCH, 2011). Ocasionada pelo expressivo crescimento e desmarginalização do ramo, na segunda década do século 21, a ampliação dos investimentos no mercado voltado à dermopigmentação aproximou mais os profissionais da área à equipamentos, materiais, técnicas e informações mais adequados ao exercício do trabalho com tatuagens. Entretanto, percebem-se muitas faltas no mercado de equipamentos e estudos destinados especificamente à atividade dos tatuadores, sendo muitas vezes utilizadas opções similares, por vezes até inadequadas ou insuficientes ao ramo. Os índices de propagação e investimentos econômicos apresentados pelo Sebrae (2014), têm mostrado que o ramo estético de tatuagens artísticas tende a continuar crescendo, tanto em aceitação popular, na aquisição de novas tatuagens, quanto em número de profissionais a oferecer o serviço. A força deste mercado também foi provada quando do seu crescimento econômico, mesmo em momento de crise financeira no Brasil, entre os anos de 2016 e 2017 (KANDA, 2017). Percebe-se então uma aparente necessidade de novos e mais aprofundados estudos acerca das implicações que a atividade em pauta oferece, tanto aos que passam pelo procedimento de dermopigmentação, quanto para os que o executam. Um desses assuntos é o uso adequado de iluminação em ambientes de procedimento de tatuagem. A norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013), por exemplo, não expõe valores de iluminância dedicados ao ramo em questão. 19 Dessa forma o presente trabalho sugere atenção especial ao estudo do conforto lumínico em salas de procedimento de tatuagens artísticas, incluindo a organização do espaço de atividade do tatuador profissional, já que um assunto é diretamente ligado ao outro. Isto porque o espaço de atividades deve ser configurado de acordo com as necessidades do trabalho exercido e a direcionalidade da luz definida conforme as posições de execução das tarefas. Um ambiente de trabalho com iluminação adequada ao exercício do mesmo, além do conforto visual, é capaz de promover segurança, aumento da produtividade, melhor qualidade na execução de tarefas e salubridade (PEREIRA; SOUZA, 2005). Quanto à segurança, por exemplo, tatuadores e aplicadores de piercings manuseiam ferramentas perfurocortantes que entram em contato com material biológico do cliente e uma má iluminação pode oferecer maior risco de acidentes à estes profissionais. A iluminação inadequada em atividades exigentes de precisão do operador pode resultar também em maior necessidade de adaptação postural do mesmo, o que é o inverso ao sugerido dentro do vasto campo de estudo da Ergonomia* (COUTO, 1995). A Ergonomia preza para que as condições de trabalho sejam adequadas ao trabalhador, e não o contrário. A constância no exercício de trabalhos em situações não ergonômicas pode ocasionar lesões ao trabalhador, não só por utilizar-se de equipamentos ou espaços inapropriados, mas também pode estar vinculado simplesmente ao método incorreto de execução do serviço, agregando então, a necessidade de acesso à informação, não bastando apenas bons projetos e produtos eficientes e seguros. Couto (1995, p. 15) ainda acrescenta “[...] é sem dúvida no trabalho que a ergonomia apresenta a sua maior contribuição [...]”. Realizou-se, então, estudos voltados ao conforto lumínico aliado à organização do espaço de procedimento de profissionais da tatuagem, concluindo com uma proposta de layout, de área de trabalho para tatuador, com adequações lumínicas quanto aos valores e direcionalidade de fluxo luminoso e quanto a qualidade da luz. * Ciência que estuda a relação entre o atuante, o modo de execução, as ferramentas e equipamentos e as condições ambientais no exercício do trabalho. Essa ciência multidisciplinar aplica-se na organização da atividade laborativa e em toda composição do posto de trabalho, com o objetivo de se obter um ambiente seguro, saudável e confortável (DUL; WEERDMEESTER, 2001). 20 Tal proposta deverá considerar as posições corporais mais comuns do tatuador, no momento do procedimento, e suas criticidades. Desta forma, este estudo pode contribuir para a mitigação de problemas, passíveis de ocorrer, relacionados à atividade laboral do tatuador e melhorar o desempenho no exercício da mesma. Pode também servir como subsídio para outras pesquisas mais aprofundadas neste tema ou contexto, ou para o desenvolvimento de equipamentos, de auxílio para execução de tatuagens artísticas, que sejam ergonomicamente adequados. 21 2 OBJETIVOS 2.1 GERAL Desenvolver uma proposta de estudo luminotécnico aplicado à uma sala de procedimentos de tatuagem. 2.2 ESPECÍFICOS Seguem os objetivos específicos desta pesquisa: a) identificar dimensões e distâncias adequadas à organização do espaço de atividade do tatuador; b) Identificar valores de fluxo luminoso e posicionamento de luminárias adequados ao uso do tatuador em ambientes de procedimento de tatuagem; c) Desenvolver projeto de layout para a sala de procedimento estudada. 22 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Para entendimento deste trabalho e sua aplicação, faz-se adequadauma fundamentação teórica mínima para os assuntos abordados. Apresentam-se então conceitos relevantes para esta pesquisa. 3.1 ERGONOMIA O termo Ergonomia foi usado primeiramente em meados do século XIX e seu conceito teve modernização e grande incremento a partir da Segunda Guerra Mundial. Por volta de 1960, quando foi necessário um replanejamento no desenvolvimento de uma nova cápsula espacial americana, surgiu então uma nova definição através da antropometria, a saber (COUTO, 1995): [...] conjunto de ciências e tecnologias que procura fazer um ajuste confortável e produtivo entre o ser o humano e seu trabalho, basicamente procurando adaptar as condições de trabalho às características do ser humano (COUTO, 1995, p. 14). Segundo a Norma Regulamentadora – NR n. 17 (MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO, 2009), que estabelece parâmetros voltados à ergonomia no ambiente de trabalho, as condições do trabalho devem ser adequadas às características psicofisiológicas dos trabalhadores. O campo de estudo da Ergonomia é vasto e abrange diferentes questões que normalmente estão interconectadas, mas para efeito de especificidade a Ergonomia foi segmentada em três áreas: Física, cognitiva e organizacional (VIDAL, 2000). Para uma pessoa que experimenta e é até mesmo influenciada pelo espaço onde está, o sentido da visão é de elevada importância, levando em consideração que a qualidade da imagem vista pode afetar o emocional, a segurança e a eficiência de uma tarefa (GRANDJEAN, 1998). Já que tudo o que é visto é luz refletida dos materiais, percebe- se que a qualidade da iluminação de um ambiente pode contribuir para efeitos positivos ou negativos causados ao usuário observador. Quando o assunto é labor, a seriedade aumenta pois pode entrar em jogo a saúde ou mesmo, em alguns casos, a vida do trabalhador. Todas estas questões estão envolvidas com o estudo da Ergonomia. 23 3.2 LUZ Radiação é definida como uma unidade ou um conjunto de ondas de característica eletromagnética. Ondas eletromagnéticas podem apresentar diferentes características que estão relacionadas às dimensões de seu comprimento e amplitude, ou mesmo ao valor de sua frequência que é a velocidade que o ciclo de uma onda se repete por segundo. Essas peculiaridades produzem, por sua vez, diferentes resultados físicos na natureza, podendo ser térmicos, visuais etc. Uma estreita faixa, entre infinitas possibilidades de comprimento de onda, é percebida pelo olho humano, a esta parcela dá-se o nome de Luz (Figura 1). Especificamente compreende-se como luz todo espectro eletromagnético que possui comprimento de ciclo entre 380 nm (nanômetros) e 780 nm (INNES, 2014; OSRAM, 2000). Figura 1 - Parcela visível da radiação solar. Fonte: Osram (2000). 3.3 COR Dentro da faixa de comprimentos de onda eletromagnética visíveis ao olho humano, há espectros que provocam diferentes sensações visuais, como a parcela entre 500 a 570 nm nomeado de “verde”, ou a faixa entre 630 e 780 nm identificada como “vermelho”. São diferentes sensações visuais captadas através do olho e discernidas pelo cérebro. É dado o nome de cor a essas variadas sensações visuais. As cores são leituras do rebatimento da onda de luz em uma superfície e seu reflexo atinge o sistema de visão Van Referencia importante 24 humana. A cor lida neste processo é apenas a parte do espectro refletida pelo material iluminado, sendo não vista a parte absorvida por ele (Figura 2). Uma banana, por exemplo, é identificada como amarela ao receber luz branca, absorvendo todos os comprimentos de onda exceto o amarelo, que é rebatido na superfície iluminada e atingindo o olho do observador (PEDROSA, 2008; RAUTEMBERG, 2018). Figura 2 – Decomposição da luz por reflexão e absorção. Fonte: adaptado de Rautemberg (2018). Através das cores o ser humano tem maior percepção da natureza e suas variações, possibilitando-o a ter melhor relação com a mesma. Cores permitem identificar melhor os diferentes materiais, analisar estados de alimentos, influenciar psicologicamente, organizar sistemas, melhorar higiene entre tantos outros benefícios (GRANDJEAN, 1998; PEDROSA, 2008). 3.4 REPRODUÇÃO DE COR Como dito acima, as cores são percebidas através da reflexão de todo comprimento de onda da luz emitida e que não foi absorvida pela superfície iluminada. Para tanto a parcela refletida depende da característica do espectro lançado sobre a superfície. Considerando a luz branca proveniente do sol, qualquer cor pode ser refletida a partir desse espetro, já que a luz do sol possui todas as faixas visíveis ao olho humano. Em dias nublados uma parte desse espectro completo é perdida ao atravessar as nuvens e, por esse motivo, a sensação das cores dos objetos não é a mesma quando em dia de céu aberto (INNES, 2014). Assim como existem variações da completude do espectro de luz branca em diferentes “tipos de céu”, existem também variedades de fontes de luz artificial com diferentes 25 índices de reprodução de cor (IRC). O índice de reprodução de cor é o valor que representa a capacidade da luz fornecida por uma lâmpada ou qualquer outra fonte luminosa de fazer refletir, ao iluminar uma superfície, a sua cor mais próxima ao real (PEREIRA; SOUZA, 2005; PROCEL; 2011). A referência para a reprodução de cor real é a luz pura do sol, luz do dia em céu aberto (RAUTEMBERG, 2018). As curvas mostradas na (Figura 3) representam a reprodução de cor da luz solar e de alguns tipos de lâmpadas, onde “a” é a curva de reprodução de cor da luz solar, quase linear, bem distribuída. Em “b”, a curva expressa a reprodução de cor da luz de uma lâmpada incandescente contendo grande quantidade de espectro vermelho e baixa quantidade de luz de cores “frias”. A curva "c” mostra o gráfico do conjunto de espectros emitidos por uma lâmpada fluorescente e na curva “d” de uma lâmpada de vapor de mercúrio. Figura 3 - Gráficos de reprodução de cor de diferentes fontes de luz. Fonte: Pereira e Souza (2005). 3.5 TEMPERATURA DE COR Ao se aquecer um metal sólido até que o mesmo emita luz, percebeu-se que sua radiação emitida varia conforme a temperatura de aquecimento. A partir de temperaturas próximas à 800 K e 900 K (Kelvin), o corpo metálico emite luz avermelhada. Com o aumento da temperatura aplicada ao metal, a luz emitida tende a ficar mais “fria” tendendo para o azul. Através de experimentos como esse foi padronizada a “Temperatura da cor correlata” (TCC), identificando tons mais “frios” (azulados) ou mais “quentes” (avermelhados) para dados valores de temperatura de aquecimento do metal (PEREIRA; SOUZA, 2005). A temperatura de cerca de 6000 K, por exemplo, é correlata à radiação solar, ou luz branca (Tabela 1). 26 Tabela 1 – Cor do metal aquecido e suas temperaturas de aquecimento. Fonte: Pereira e Souza (2005). A escolha da temperatura de cor num projeto de luminotécnica é muito relevante em seus efeitos para o conforto e usabilidade do usuário de um ambiente à luz artificial (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013). Os valores de temperatura de cor devem estar adequados à iluminância requerida pela atividade (Tabela 2), sendo a luz quente da ordem de <3000 K, a luz de temperatura de cor intermediária com valores entre 3300 K e 5000 K e a luz fria para temperaturas de cor superiores a 5000K (PEREIRA; SOUZA, 2005). Tabela 2 – Resultados da associação entre iluminância (lx) e temperaturas de cor. Fonte: Pereira e Souza (2005). 3.6 O OLHO HUMANO No estudo de luminotécnica existem dois fatores essenciais: a fonte luminosa e um sistema de captação para percepção da luz. Para o ser humano, o olho é o órgão 27 utilizado como ferramenta para o cérebro perceber e discernir luz, sombra e cores, formando o que comumente é chamado de imagem. O olho humano, diferente de espécies com sistemas orgânicosmenos avançados, é estruturado por lentes e diafragmas que permitem limitar a entrada de radiação visível e o uso de foco. Possui também complexo sistema com células sensíveis à luz que capacitam o observador à formação de imagens (LIMA, 2010). Figura 4 – Corte esquemático simplificado do olho humano. Fonte: Lima (2010). Como visto na (Figura 4), os principais elementos que estruturam o olho humano são segundo Lima (2010, p.12): → Córnea - é uma membrana transparente de proteção que permite a entrada da luz. → Iris – controla o músculo da pupila por onde a luz penetra no interior do olho. Ela pode variar sua abertura em cinco vezes sua área. → Cristalino - responsável pela correta focalização da imagem, é o que chamamos de lentes dos olhos. Ele pode expandir ou retrair, dependendo da distância de onde se encontra o objeto. → Retina - é a tela de projeção do olho; recebe a luz e transmite a sensação luminosa. Neste local, forma-se a imagem visual invertida que é levada ao cérebro através do nervo óptico e lá sofre a reinversão. É nessa tela de projeção que se localiza a fóvea e nela, a visão é muito nítida e detalhada. Também na retina se encontram as células fotossensíveis (cones e bastonetes). 28 3.7 PROPRIEDADES DO OLHO 3.7.1 Acomodação Acomodação é o processo do olho para focar a visão de um objeto com nitidez. O olho humano possui a capacidade de focar um ponto mais próximo, deixando o fundo em desfoque, mais “borrado”, bem como executar o processo contrário, melhorando a nitidez do “infinito” (paisagem) e desfocando pontos mais próximos. Essa capacidade é permitida pela estrutura do olho, através da coincidência do plano focal do cristalino, da córnea e da retina. Este processo acontece através da contração muscular do músculo da acomodação que consegue alterar a curvatura do cristalino. Essa acomodação está relacionada ao esforço visual para realizar atividades de precisão e a velocidade de resposta para mudar distâncias focais, podendo logicamente produzir fadiga visual. Fatores como o envelhecimento podem alterar a velocidade e precisão da acomodação (GRANDJEAN, 1998). Ambientes com iluminação adequada para a atividade realizada são decisivos para melhor resposta do sistema de visão humana, evitando a fadiga do olho e tornando a atividade mais salubre para o usuário. A adequada reprodução de contraste, entre objeto observado e seu ambiente de fundo, maximiza a velocidade e precisão da acomodação e isso é resultado de uma iluminação de boa qualidade, não apenas mais intensa (GRANDJEAN, 1998). 3.7.2 Convergência É o casamento de duas imagens vistas pelo par de olhos de uma pessoa num mesmo instante (Figura 5), formando uma imagem única que permite melhor compreensão de profundidade, ponto focal aprimorado e mais adequada leitura do objeto (LIMA, 2010). 29 Figura 5 – Convergência binocular. Fonte: Lima (2010). 3.7.3 Adaptação É o ajuste da pupila que regula a entrada de luz no olho, e consequentemente sua intensidade sobre a retina. É um comportamento automático que protege o olho humano ou que procura aumentar a captação de luminosidade em situações de escuridão (GRANDJEAN, 1998; FUNDACIÓN MAPFRE, 2003). 3.7.4 Acuidade visual É a capacidade de distinguir os detalhes dos objetos observados apesar da distância. Essa capacidade pode ser influenciada pela idade do indivíduo, podendo diminuir com o envelhecimento (GRANDJEAN, 1998), assim como pode ser influenciada pelo nível da iluminação. O Gráfico 1, resultado de muitos estudos de diferentes pesquisadores, expõe a magnitude da acuidade em relação ao nível de iluminação média. Intensidades de luz de valores entre 1000 lx e 2000 lx são comumente preferidos pelos usuários. Entretanto níveis mais baixos podem ser utilizados em atividades de menor precisão, por razões de economia e de simplicidade de projeto. Ainda, as duas curvas no Gráfico 1 permitem identificar região ótima de trabalho que está entre 500 lx e 2000 lx, onde a fadiga visual tende ser a mínima e o rendimento (nitidez) tende a ser alto. Ultrapassando a faixa de 2000 lx o rendimento tende a ser constante e elevar a fadiga (IIDA, 1997). 30 Gráfico 1 - Acuidade visual por níveis de iluminância (lx). Fonte: adaptado de Iida (1997). 3.7.5 Campo visual Campo visual é a quantidade de área vista pelo observador com diferentes níveis de percepção. Ele divide-se em cones concêntricos que se subtraem, sendo o central o principal e de percepção mais apurada. Esta parcela do campo compreende cerca de 1 grau a partir do eixo comum entre os cones. Como mostrado na Figura 6, há ainda um campo médio “b” de visão não nítida e um campo periférico “c” que auxilia o ser humano a ter maior percepção espacial. (GRANDJEAN, 1998; LIMA, 2010). 31 Figura 6 – Regiões do campo visual humano. Fonte: Grandjean (1998). 3.7.6 Ofuscamento Ofuscamento é o efeito visual resultante de brilhos excessivos dentro do campo de visão. O ofuscamento pode ter diferentes níveis, produzindo apenas um desconforto ou mesmo inabilitando o observador. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013). Superfícies especulares podem provocar ofuscamentos, também chamados de ofuscamento refletido, formando pontos de brilho de alta intensidade luminosa. Ofuscamentos são sensações visuais indesejáveis, e, dependendo do caso, podem ser prejudiciais à visão humana. Ofuscamentos, quando há, normalmente são empecilhos para a execução de uma atividade, desde a leitura até um trabalho pesado ou minucioso, podendo aumentar riscos de acidente em certos trabalhos, bem como provocar fadiga visual. O adequado tipo e direcionamento da iluminação num ambiente pode auxiliar em muito a extinção ou mitigação desse resultado indesejável (GRANDJEAN, 1998). “O grau de desconforto produzido por luminárias é função de quatro parâmetros: luminância da fonte, tamanho da fonte, ângulo entre a fonte e a linha de visão do observador e a capacidade de adaptação do observador” (PEREIRA; SOUZA, 2005 p. 48). 32 3.8 AFERIÇÃO DA LUZ De acordo com Pedrosa (2014), como especialidade dos estudos do campo da Óptica, foi desenvolvida a Fotometria. Por meio dela tornou-se possível quantificar o fluxo luminoso em um ambiente determinado, bem como avaliar outras características da luz. Essas características de análise podem ser estudadas de diferentes maneiras considerando-se a aplicação, podendo ser medidas energéticas da radiação ou seu efeito sobre o receptor, como o olho humano ou uma película fotográfica, por exemplo (PEREIRA; SOUZA, 2005). Dentro desta ciência são compreendidos conceitos e grandezas necessários nas análises de conforto lumínico e desenvolvimento de projetos de luminotécnica. 3.8.1 Fluxo radiante e Fluxo luminoso Fluxo radiante é a onda ou conjunto de ondas eletromagnéticas emitidas por uma fonte ou mesmo recebida por um corpo. Sua potência pode ser medida em watts (W) devido a sua carga energética. No conjunto da radiação emitida pode haver ondas visíveis ou não, que é o caso de uma lâmpada incandescente que, ao ser ligada, emite espectros de diferentes comprimentos de onda, como a luz visível ao olho humano e a radiação infravermelha, que para o homem é invisível mas transfere carga térmica ao ambiente e a todo corpo receptor. Um fluxo radiante também pode ser composto apenas de comprimentos de onda que não produzem resposta visual. (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003; OSRAM, 2000; PEREIRA; SOUZA, 2005; PROCEL, 2011; RAUTEMBERG, 2018). Quando um fluxo radiante possui uma faixa de espectro percebido pelo olho humano, dá-se o nome de fluxo luminoso para esta parcela visível. O fluxo luminoso pode ser medido em lúmens (lm), segundo padrão do Sistema internacional, e significa a potência luminosa fornecida por segundo. O fluxo luminoso conhecido de uma vela acesa,por exemplo, é da ordem de 12 lm. Em cálculos utiliza-se a letra grega “ɸ” (Phi minúscula) para representá-lo (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003). 33 3.8.2 Eficiência luminosa A eficiência luminosa é a capacidade do sistema produtor de luz, uma lâmpada fluorescente, por exemplo, de transformar a energia recebida em fluxo luminoso. Em um sistema ideal, toda a energia (W) seria convertida em fluxo luminoso (lm). Entretanto, nos equipamentos desenvolvidos até o momento, há perdas de energia no sistema, como o efeito joule, que é a transformação de parte da energia elétrica em calor antes mesmo de ser convertida em radiação. Além disso, as lâmpadas, em sua maioria, produzem parte do fluxo radiante em radiação infravermelha ou ultravioleta. Todas essas conversões, da energia que alimenta o sistema em resultantes que não o fluxo luminoso, são consideradas como perdas (OSRAM, 2000). A unidade de acordo com Sistema internacional é “lm/W” que é a razão entre a potência de entrada e o fluxo luminoso (radiação visível) produzido. No mercado existem diferentes sistemas de lâmpadas com variações entre suas eficiências (Figura 7). Figura 7 – Eficiências luminosas para diferentes tipos de lâmpadas. Fonte: adaptado de Osram (2000). 34 3.8.3 Ângulo sólido O conceito de ângulo sólido é importante ao entendimento do comportamento da luz e compreensão dos assuntos acerca de intensidade luminosa e grandezas como iluminância e luminância. Primeiramente entende-se o que é um ângulo plano. “Define- se ângulo plano “α” como sendo o quociente entre o comprimento de arco “l” e o raio “R” da circunferência” (PEREIRA; SOUZA, 2005, pg. 13). Figura 8 – Ângulo plano “α”. Fonte: Pereira e Souza (2005) Radiano é o ângulo plano formado quando o comprimento “l” possui medida igual ao raio “R” (Figura 8). Para uma circunferência completa, também chamada de revolução, o comprimento do círculo é igual à 6,28 radianos (rad), também conhecida pelo padrão 2πR, onde π (pi) é a constante resultante da relação do comprimento do círculo dividido por seu diâmetro (PEREIRA; SOUZA, 2005; PROCEL, 2011). Após compreender o que vem a ser um ângulo plano, entramos no conceito de ângulo sólido. Se uma esfera é gerada a partir de uma revolução de um círculo a partir de seu eixo radial, assim também um ângulo sólido é gerado a partir da revolução de um ângulo plano (Figura 9). 35 Figura 9 – Demonstração de formação de ângulo sólido a partir de um ângulo plano. Fonte: elaborado pelo autor. Figura 10 – Ângulo sólido retirado de uma esfera. Fonte: adaptado de Ryer (1998, citado por PEREIRA; SOUZA, 2005). Dá-se o nome de esterradiano (sr) para o ângulo sólido formado pela revolução do ângulo plano que contém ângulo igual à 1 radiano. Assim como o ângulo de 1 rad está para o estudo em 2 dimensões, 1 esterradiano é o ângulo analisado num espaço tridimensional. Sua área superficial, parte da face de uma esfera, é igual ao quadrado do raio “R” (A=R²) como mostra a figura acima (Figura 10) (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003; PEREIRA; SOUZA, 2005). 36 3.8.4 Intensidade luminosa A luz que se propaga a partir de seu ponto emissor, como uma lâmpada incandescente residencial, possui comportamento de abertura a partir da fonte assim como um ângulo sólido abre a partir de seu vértice. A intensidade da luz que alcança os olhos do receptor é proporcional à posição do observador em relação a esse ângulo sólido. Se olhar diretamente para uma lâmpada incandescente de 100 W, a olho nu, é provável que o observador tenha incomodo visual, entretanto se alterado o ângulo de observação a sensação é atenuada. Então, para a mesma potência luminosa emitida, a intensidade lida pode variar conforme o ângulo de visualização (OSRAM, 2000; PROCEL, 2011). Outro fator importante é a densidade de fluxo luminoso dentro de uma unidade de ângulo sólido (Figura 11). Uma lâmpada tem a tendência de emitir luz para quase todas as direções, sendo limitada ao seu formato físico, e o fluxo luminoso normalmente não é uniforme. Para tanto, a medição de fluxo luminoso de uma fonte é feita por unidade de ângulo sólido. Sendo assim, tem-se como “I” a intensidade luminosa definida pelo Sistema internacional como “lm/sr” também chamada de candela (cd). Representa a quantidade de lúmens dentro de um ângulo sólido de 1 esterradiano (OSRAM, 2000; PEREIRA; SOUZA, 2005; RAUTEMBERG, 2018). Figura 11 - Fonte emitindo luz em muitos direções e identificação de fluxo luminoso em uma unidade de ângulo sólido. Fonte: alterado de Rautemberg (2018). Fabricantes de lâmpadas e luminárias costumam fornecer gráficos como tabelas e curvas fotométricas geradas a partir de medições da intensidade luminosa em diferentes ângulos do ambiente iluminado (Figura 12 e Figura 13). 37 Figura 12 – Exemplo de curva fotométrica. Fonte: Philips Lighting (2019). Figura 13 – Marcação de curvas fotométricas em plano longitudinal e transversal de uma luminária. Fonte: Procel (2011). 3.8.5 Iluminância Iluminância trata-se da quantidade de luz emitida sobre uma superfície. Esta quantidade está relacionada à densidade de fluxo luminoso incidente à superfície iluminada, que pode ser resultado da sua proximidade à fonte emissora e também à potência da fonte. 38 A unidade desta grandeza, segundo o Sistema internacional, é o lúmen/m² ou mesmo lux (lx), que significa a quantidade de lúmens emitida em unidade de área (PEREIRA; SOUZA, 2005). Na Figura 14 apresenta-se o sistema de referência para as unidades descritas. A fonte luminosa possui valor de 1 candela (cd) de intensidade, que é o mesmo que 1 lm/sr. A partir da fonte a radiação se espalha abrindo um ângulo sólido luminoso de 1 esterradiano (sr) que, atingindo uma superfície perpendicular à fonte a 1 metro de distância da mesma, abrange uma área iluminada de 1 m². A iluminância resultante nesta área é de 1 lux (lx). Figura 14 – Iluminância em área de 1 ângulo sólido. Fonte: Pereira e Souza (2005) À medida em que a distância entre superfície e fonte de luz aumenta, maior se torna a área abrangida pelo ângulo sólido e menor é a densidade luminosa devido a divergência da radiação no sentido fonte a objeto iluminado. O contrário, logicamente, também acontece e de maneira proporcional à distância entre emissor e superfície. O ângulo entre a superfície iluminada e o ângulo sólido também influencia o valor de iluminância (Figura 15). Quando 0° o ângulo entre a direção do facho luminoso e vetor normal da superfície “N”, tem-se iluminância “E” máxima. Quando o mesmo ângulo possui 90° para uma superfície de plano perfeito, tem-se iluminância nula (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003; OSRAM, 2000; PEREIRA; SOUZA, 2005; PROCEL, 2011; RAUTEMBERG, 2018). 39 Figura 15 – Ângulos entre fluxo luminoso e superfície iluminada e seus valores de iluminância “E”. Fonte: Pereira e Souza (2005) Para ângulos entre 0° e 90° a iluminância “E” pode ser calculada por (PEREIRA; SOUZA, 2005): (1) Onde a intensidade da fonte é representada por “I”, “d” é a distância entre a superfície e a fonte e “θ” (teta) é o ângulo entre o feixe luminoso e o vetor normal do plano iluminado. 3.8.6 Luminância A luminância é uma grandeza da luz percebida pelo olho humano, a sensação do brilho a partir da luz rebatida em um objeto, ou mesmo da luz emitida por uma fonte, ou seja, é a resposta de uma excitação visual (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003; OSRAM, 2000; PEREIRA; SOUZA, 2005; PROCEL, 2011; RAUTEMBERG, 2018). Se a iluminância é a quantidade de luz emitida sobre uma superfície, a luminância é a medida de luz que atinge o receptor, o olho humano para o caso do estudo de luminotécnica (Figura 16). 40 Figura 16 – Diferença entre Iluminância e Luminância. Fonte: Osram (2000). Aluminância é medida como candela por metro quadrado (cd/m²) segundo o Sistema internacional, que representa a intensidade luminosa por unidade de área, ela varia de acordo com a posição do observador, conforme demonstrado pela Figura 17 (OSRAM, 2000; PROCEL, 2011). Figura 17 – Luminância proporcional ao ângulo de observação. Fonte: adaptado de Osram (2000). 41 A luminância, “L”, pode ser calculada pela relação abaixo, onde “A” é a área da superfície em verdadeira grandeza, multiplicada pelo cosseno do ângulo “β” formado entre a direção de observação e o vetor normal da superfície iluminada. “I(β)” é a intensidade luminosa a partir do plano para a direção analisada. A luminância não varia com alteração da distância do observador (OSRAM, 2000; PEREIRA; SOUZA, 2005; PROCEL, 2011). (2) 3.9 PROPRIEDADES ÓPTICAS DOS MATERIAIS O comportamento das superfícies mediante exposição à luz é diferente conforme a composição do material iluminado, sua textura e o ângulo de incidência da luz. Há três resultados básicos que ocorrem à chegada de radiação luminosa sobre um corpo: a reflexão, a absorção e a transmissão. A reflexão acontece quando uma parcela da luz é rebatida na superfície retornando ao ambiente em uma ou mais direções. A absorção normalmente resulta em acúmulo de energia no volume de matéria, um material de cor preta, por exemplo, absorve todo o espectro recebido e tende a aquecer à luz do sol mais do que uma superfície de cor branca. Por último, a transmissão ocorre quando o espectro ultrapassa a massa do corpo que recebe a luz, como ocorre com vidros e outros materiais translúcidos. Em situações reais ocorrem normalmente dois ou três efeitos simultaneamente (Figura 18), pois cada material possui permissividades de níveis diferentes para cada um deles, sendo, então, determinados graus de refletância, absortância e transmitância individuais a cada composição de matéria (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003; PEREIRA; SOUZA, 2005; PROCEL, 2011; RAUTEMBERG, 2018). 42 Figura 18 – Resultados do iluminamento de um material semitransparente. Fonte: Pereira e Souza (2005). A característica física da superfície receptora também produz resultados variados que influenciam diretamente na luminância. Superfícies foscas ou rugosas refletem a luz recebida de maneira mais difusa ou irregular, conforme Figura 19 (PROCEL, 2011). Figura 19 – Reflexões variadas em superfície irregular. Fonte: Procel (2011). Superfícies mais polidas tendem a rebater a fração da radiação, a ser refletida, com ângulo igual ao de incidência, produzindo um efeito chamado “reflexão especular”, ou seja, a reflexão como ocorre num espelho. Geralmente as superfícies produzem mais de um efeito gerando reflexão composta ou mista e a quantidade de reflexão especular é proporcional à característica da textura superficial (Figura 20). Quanto mais uma superfície tende a ser especular maior a probabilidade de gerar ofuscamento ao observador (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003). 43 Figura 20 – Tipos de reflexão. Fonte: adaptado de Fundación Mapfre (2003). A diferença entre a reflexão difusa e a reflexão composta é que no primeiro o vetor de maior intensidade luminosa da luz refletida possui mesmo ângulo que o vetor da normal da superfície. E no segundo, o vetor de maior intensidade possui ângulo igual ao de incidência. Na reflexão mista a luminância é um conjunto de todos os efeitos descritos e possui resultado mais irregular. Os mesmos efeitos podem ocorrer através da transmissão da luz que atravessa o material, porém sua propagação é a partir da face posterior à de entrada da radiação (Figura 21). A travessia do espectro pelo material pode alterar também seu ângulo direto produzindo o efeito de refração, que é o que ocorre quando se vê um objeto dentro de uma piscina estando o observador ao lado de fora (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003; PEREIRA; SOUZA, 2005). 44 Figura 21 – Transmissão especular (a), transmissão difusa (b) e transmissão composta (c). Fonte: Pereira e Souza (2005). 3.10 TIPOS DE ILUMINAÇÃO Primeiramente há dois tipos básicos de fontes de luz utilizadas pelo homem, a iluminação natural proveniente do sol e a iluminação artificial. A luz natural possui melhor qualidade de luz para uso humano, sendo considerada a luz mais saudável a ser utilizada e varia conforme as épocas do ano, mudanças climáticas e horários do dia. Seu aproveitamento em ambientes internos pode ser maior ou menor conforme as decisões projetuais e, em certas circunstâncias, sua recepção direta pode gerar incômodo ao usuário devido à carga térmica intrínseca à radiação solar. Em sua maioria, os ambientes internos são iluminados naturalmente pelo sol através de janelas, aberturas laterais, que, por sua vez, produzem níveis diferentes de iluminância ao longo do recinto conforme a distância dessa abertura. As áreas mais profundas de um ambiente, a partir da janela, recebem menos luz natural do que as imediações da mesma. Devido a este fator e a grande possibilidade de variabilidade do nível de iluminação do sol durante o dia, é recomendável o aproveitamento da luz natural unido a um sistema de iluminação artificial complementar. Isto para os casos de exigências mínimas de iluminância média na área de tarefa quando não atendidas apenas pela luz do solar (GRANDJEAN, 1998; LIMA, 2010). Para a luz fornecida artificialmente é comum, atualmente, a utilização de lâmpadas elétricas combinadas a luminárias ou mesmo à sistemas arquitetônicos de rebatimento. Os resultados de diferentes combinações desses sistemas produzem variedades de tipos de iluminação artificial (Figura 22), que podem ser encaixados adequadamente a situações diversas. 45 Figura 22 – Cortes esquemáticos dos tipos de iluminação. Fonte: Fundación Mapfre (2003). Segundo Pereira e Souza (2005) a Commission Internationale d'Eclairage (CIE) classifica luminárias de uso geral como (Tabela 3): Tabela 3 – Tipos de iluminação. Fonte: Pereira e Souza (2005). 46 A partir dos diferentes tipos de iluminação um projeto luminotécnico pode contemplar três métodos básicos de sistema luminoso: Iluminação geral, Iluminação geral localizada e Iluminação de tarefa, que serão apresentadas a seguir. 3.10.1 Iluminação geral Em um sistema de iluminação geral, todo o ambiente projetado é iluminado uniformemente, à altura do plano de trabalho, com um valor de iluminância definido. Após feita a instalação, a iluminância pode variar se verificada em diferentes pontos. Portanto, a iluminância no plano de trabalho deve atender, ao menos, ao valor mínimo definido para o projeto, normalmente designado em norma regulamentadora para a tarefa exercida. O valor considerado deve ser um valor médio encontrado entre os pontos distribuídos ao longo do plano, visto que em situações reais esses valores podem variar por muitos motivos. O plano de trabalho é o plano de referência que possui altura igual à altura habitualmente utilizada no exercício de uma atividade (Figura 23). Em escritórios, comumente, o plano de referência possui mesma altura que a mesa de trabalho do usuário (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013). Figura 23 – Iluminação geral. Fonte: Pereira e Souza (2005). 3.10.2 Iluminação geral localizada Nesse sistema apenas as áreas compreendidas para realização de tarefas são consideradas para o nível de iluminação de projeto (Figura 24). As áreas que extravasam o plano de referência recebem apenas iluminação de fundo, podendo produzir variações bruscas para os valores de iluminância do entorno imediato à área de tarefa (FUNDACIÓN MAPFRE, 2003). 47 Figura 24 – Iluminação localizada. Fonte: Pereira e Souza (2005). 3.10.3 Iluminação de tarefa Possui característica de luz dirigida para uma pequena área, onde se concentra a regiãofocal de observação do usuário para execução de uma tarefa (Figura 25). O sistema pode ser aplicado de maneiras diferentes, mas é comum que a luminária seja instalada na própria bancada de trabalho. É bastante utilizada para tarefas de médio à alto grau de precisão. Recomenda-se utilizar esse sistema combinado à uma iluminação geral e, em certos casos, uma proteção que evite ofuscamentos (GRANDJEAN, 1998). Figura 25 – Iluminação de tarefa na bancada de trabalho com proteção contra ofuscamento. Fonte: alterado de Grandjean (1998). 48 4 TATUAGEM Não se sabe exatamente quando e onde se iniciou a prática de marcar o corpo com pigmentos, cicatrizes utilizando desenhos ou mesmo simples marcações representativas. Não se sabe também os motivos pelos quais realizavam essas marcas, apesar de especulações sobre significados espirituais ou memórias à antepassados. Entretanto, há muitas evidências arqueológicas da prática da tatuagem por volta dos anos de 2000 e 3000 a.C. o que prova ser uma arte milenar (COMO, 2011). Atualmente as tatuagens são executadas mais comumente aplicando-se pigmentos de uma ou mais cores, a depender da tatuagem, através de punções de agulhas que podem ser feitas manualmente ou por meio de uma máquina de tatuar. A agulha é penetrada na pele, até atingir a camada da derme entre 1 mm e 1,2 mm de profundidade, após ser molhada na tinta própria para tatuagem que contém o pigmento de cor desejada (TINTAS PARA TATUAGEM ELECTRIC INK, 2019). As tintas, bem como qualquer outro material específico à tatuagem, são normalmente regulamentadas pelo órgão responsável do país onde está instalado o estúdio. No Brasil o órgão que regulamenta e fiscaliza estúdios de tatuagem e fabricantes de materiais é a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). 4.1 PROCESSO DA TATUAGEM A partir da primeira década do ano 2000 ocorre no Brasil grande surgimento de novos empreendimentos de tatuagem. Em sua grande maioria a técnica utilizada para aplicação do pigmento é feita por meio de máquinas elétricas próprias para movimentar as agulhas. Essas máquinas não têm contato com a pele da pessoa tatuada, mas sim, outras peças acopladas a elas, que são as biqueiras e os jogos de agulhas soldados à uma haste de metal (ELECTRIC INK, 2017). Pode ser também uma peça chamada de cartucho que é um conjunto já pronto do bico com o sistema de agulhas*. A nível de entendimento, será mostrado apenas um sistema que é análogo aos outros utilizados *No mercado há uma grande variedade de sistemas para máquinas e para essas peças acopladas, não cabendo a descrição destes aqui. 49 atualmente, permitindo compreender características relevantes à prática da tatuagem e suas implicações quanto ao projeto de iluminação. 4.2 EQUIPAMENTO PARA TATUAGEM Utilizando-se de uma máquina elétrica para tatuagem um tatuador precisa basicamente dos elementos a seguir (Figura 26): Figura 26 – Equipamento básico para tatuagem. Fonte: elaborado pelo autor. Onde: a) Fonte AC-DC; b) Máquina de tatuagem; c) Cabo de alimentação; d) Biqueira; e) Haste com jogo de agulhas; f) Tinta para tatuagem; g) Batoque. A fonte AC-DC (a) alimenta eletricamente a máquina de tatuagem (b), através do cabo de alimentação (c). A haste com jogo de agulhas (e) é acoplada na máquina para ser 50 movimentada por dentro da biqueira (d). Assim como um grafite passa por dentro de uma lapiseira, as agulhas passam por dentro da biqueira, sendo esta então, a empunhadura para o tatuador segurar o conjunto (Figura 27) e direcionar na pele as agulhas sendo movimentadas pela máquina. A tinta de tatuagem (f) é fracionada num recipiente pequeno chamado batoque (g). Figura 27 – Montagem da máquina com biqueira e haste de agulhas. Fonte: elaborado pelo autor. Para realizar a pigmentação o tatuador molha a ponta da biqueira recolhendo pequena quantidade de tinta do batoque. A máquina movimenta o conjunto de agulhas para baixo e para cima fazendo a agulha entrar e sair da ponta da biqueira. É como se o grafite entrasse e saísse da ponta de uma lapiseira. Esse processo faz a agulha passar pela tinta acumulada na ponta da biqueira e em seguida penetrar na pele do cliente, pigmentando-a. A agulha sobe voltando a molhar na tinta e em seguida desce à pele novamente. O processo se repete entre 110 e 150 vezes por segundo, dependendo do modelo e regulagem da máquina usada (ELECTRIC INK, 2017). 51 Os jogos de agulhas possuem variações em seus arranjos e são semelhantes a alguns formatos de pincéis. São utilizados em tatuagens artísticas jogos de agulhas para traços largos ou finos e jogos para preenchimento e sombreamento. Cada artista usa os jogos conforme a própria técnica. Os jogos podem ter até 39 agulhas ou mais, sendo os mais comuns de 3 a 15 agulhas (Figura 28). As agulhas podem ter diferentes bitolas também, agulhas de tatuagem de maior de diâmetro possuem 0,35 mm a 0,40 mm e agulhas mais finas possuem 0,25 mm à 0,30 mm (PAIVA, 2018). Figura 28 – Jogos de agulhas para tatuagem. Fonte: elaborado pelo autor. 4.3 ILUMINAÇÃO EM SALAS DE PROCEDIMENTO DE TATUAGEM O trabalho com tatuagens artísticas é uma atividade que, por alguns fatores, exige precisão. O primeiro fator envolve o risco de lesão à pele do cliente, já que as tatuagens permanentes mais comuns atualmente são executadas usando-se agulhas movimentadas por máquinas que trabalham a cerca de 110 a 150 punções por segundo (ELECTRIC INK, 2017). O segundo é o risco também ao profissional que a executa, mas neste caso, existe ainda o risco de contaminação, caso o cliente possua alguma doença transmissível através do sangue (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA, 2009; BRASIL, 2012). Outro fator é a exigência da qualidade visual do trabalho. A tatuagem artística trabalha com desenhos, portanto, após a integridade do cliente e a integridade do profissional, o aspecto visual da tatuagem vem em seguida como fator mais importante. 52 Entendendo, portanto, o funcionamento da visão, que é sensorialmente o órgão de percepção mais relevante para a execução e contemplação da tatuagem, e que tudo o que se vê é rebatimento de luz emitida a partir de uma fonte e refletida em uma ou mais superfícies até o alcance dos olhos daquele que enxerga, percebe-se a importância da qualidade e quantidade de luz adequadas ao exercício da tatuagem. “E o que é qualificar o espaço por meio da luz? É estabelecer uma “boa luz”, muito diferente de apenas fornecer mais quantidade de iluminação.” (BARNABÉ, 2007, p.72). Quanto à segurança Grandjean (1998, p. 215) acrescenta: Em um relatório do “Safety Council dos EUA” os peritos avaliam que 5% de todos os acidentes de trabalho na indústria têm como causa direta a iluminação insuficiente e que o ambiente luminoso e a fadiga visual são participantes na origem de 20% de todos os acidentes. Portanto, elencando a qualidade do aspecto final da tatuagem e a segurança dos envolvidos no procedimento, no ramo em questão há implicações importantes a serem analisadas, que, por sua vez, aproximam muito este estudo à organização do ambiente de trabalho e posicionamento da direção da luz artificial ou natural utilizada. A primeira questão é a proximidade de algumas partes do corpo do profissional ao plano de trabalho. Através das imagens (Figura 29), percebe-se que a posição do tronco, da cabeça e da mão do tatuador, que segura a máquina de tatuagem, podem oferecer bloqueio à incidência de luz na região do corpo do cliente que está sendo trabalhada. Figura 29 – Imagem do próprio autor tatuando, demonstrando a proximidade do rosto do tatuador à região de detalhe. Fonte: elaborado pelo autor. 53 A face do profissional nas imagens expostas dista cerca de 20 à 30 cm da superfície tatuada, muito semelhante ao exposto pelo documento “Manual
Compartilhar