Artigo ILuminacao Silvia

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AVALIAÇÃO DA ILUMINAÇÃO NATURAL INTERNA DO 
PROTÓTIPO HABITACIONAL ALVORADA 
Sílvia Garcia Tavares (1); Marta Garcia Baltar (2). 
(1) LabCon – Laboratório de Conforto Ambiental – UFRGS – e-mail: silgt@terra.com.br 
(2) GPGE – Grupo de Pesquisa em Gestão de Energia – PUCRS – e-mail: martagb@gmail.com 
RESUMO 
A economia de energia tornou-se um tema importante nos últimos anos, e quando nos referimos à 
arquitetura sustentável a iluminação é um recurso importante, já que é gerada pela exploração e 
utilização de bens naturais. Este trabalho visa desenvolver uma aferição do desempenho da iluminação 
natural do “protótipo Alvorada”, construído para estudar edificações de habitação com custo 
controlado e alternativas construtivas sustentáveis, localizado no Campus do Vale da Universidade 
Federal do Rio Grande do Sul. Foram comparados valores de iluminância medidos no local, com um 
luxímetro de precisão e os valores de iluminâncias mínimas exigidos pela NBR 5413. Para os 
ambientes em que se constatou uma considerável carência na iluminação natural, foram realizadas 
simulações computacionais, geradas no software ECOTECT, com a intenção de adequar estes 
ambientes aos valores mínimos exigidos. A análise final é uma confrontação dos dados extraídos da 
NBR 5413 com os dados medidos no protótipo e as possibilidades de melhora no desempenho da 
iluminação natural da construção. O estudo busca o entendimento da quantidade e qualidade da 
iluminação natural no interior de unidades residenciais. 
Palavras-chave: iluminação, habitações sustentáveis, protótipos construtivos. 
ABSTRACT 
Energy saving became an important topic lately. And when we refer to sustentable architecture, 
illumination is an important resource since it is generated by the exploration and use of natural 
resource. This research intends to develop a gauging on the daylighting performance of the “Alvorada 
prototype” which is built to study an edification with low cost and sustentable constructive alternative 
located at the Campus of the Federal University of Rio Grande do Sul. Minimum values of illuminces 
measured were compared at the prototype recommended by the NBR 5413. For the compartments that 
had been evidenced a lack in daylighting it was developed computer simulations using the ECOTECT 
software; the purpose was to adapt this compartments to the minimum values recommended. The final 
analysis is a confrontation of the datas extracted from the NBR 5413 with the datas that was measured 
in the prototype and the possibilities of improvement on the daylighting performance to get the 
recommended values. This study searches the understanding of the daylighting quantity and the 
quality inside the houses. 
Keywords: illumination, sustentable buildings, constructive prototypes. 
1. INTRODUÇÃO 
A habitação sustentável demanda uma série de estudos, como fluxos de materiais e energias, 
estratégias ambientais e outras questões tecnológicas que devem ser também compatíveis com os 
objetivos sociais, econômicos e ecológicos, junto com o envolvimento de reeducação ambiental formal 
e informal de seus usuários (SATTLER, 2002). 
Deve-se buscar sempre utilizar todo o potencial da iluminação natural, isto é, explorar as formas 
passivas de energia até a exaustão antes de partir para as soluções de energia ativa, pois a valorização 
da luz natural pelo arquiteto resulta em projetos mais racionais, contribuindo para a redução no 
consumo de energia (MAGALHÃES, 1995). O aspecto da integração entre luz natural e artificial tem 
se tornado importante, principalmente nos últimos anos quando se começou a abordar 
sistematicamente a conservação e racionalização de energia. A partir de então, a iluminação 
suplementar, ou seja, aquela utilizada para suprir as carências da iluminação natural, torna-se questão 
importante nos projetos arquitetônicos. 
A avaliação das condições da iluminação do protótipo Alvorada tem a finalidade de detectar a 
ocorrência de iluminâncias abaixo das exigidas pela NBR 5413, e desta forma propor o aumento da 
incidência de luz no interior da construção para evitar a utilização de energia elétrica desnecessária. 
A luz natural admitida no interior das edificações consiste em luz proveniente diretamente do sol; luz 
difundida na atmosfera (abóbada celeste) e luz difundida no entorno.
1
 A adequação desta é importante 
tanto para que haja redução do consumo de energia, através da redução do uso da iluminação artificial, 
como para que seja admitida no ambiente em períodos do ano e horários adequados de forma que não 
haja acréscimos indesejáveis no desempenho térmico da edificação. 
Nos ambientes internos a principal preocupação que se deve ter em relação à iluminação é o conforto 
visual, o qual depende dos contrastes, do ofuscamento e da acuidade visual, fatores diretamente 
ligados à distribuição e intensidade luminosas. 
Para esta avaliação a metodologia utilizada envolveu medições das iluminâncias internas em um dia 
parcialmente encoberto. Como não foi possível fazer um acompanhamento do desempenho do 
protótipo ao longo de vários dias, utilizou-se como referência o gráfico de disponibilidade de luz em 
função da latitude da C.I.E. (Comissión Internationales de l'Eclairage). 
2. OBJETIVO 
O presente trabalho busca avaliar se a iluminação que incide no interior do protótipo Alvorada 
corresponde aos requisitos desejáveis e estabelecidos pela NBR 5413, bem como se a quantidade de 
iluminamento que atinge o interior é suficiente para as atividades propostas. Os usos propostos para os 
compartimentos são típicos de uma residência: sala, cozinha, dormitório e banheiro. Para estes 
ambientes deve-se ter, conforme a NBR, iluminação geral e local, a segunda para trabalhos que 
necessitam de maior precisão ou acuidade visual. 
3. O PROTÓTIPO 
O protótipo Alvorada, construído pelo Núcleo Orientado para Inovação da Edificação – NORIE, 
localiza-se no Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, no bairro 
Agronomia da cidade de Porto Alegre. 
O projeto partiu da necessidade da Prefeitura de Alvorada (RS), cidade limítrofe de Porto Alegre, que 
apresenta déficit habitacional, por esta razão o protótipo recebeu este nome. Este é o resultado do 
trabalho inicial de professores e alunos da Área de Desenvolvimento Sustentável do NORIE. A 
continuidade deste projeto foi desenvolvida pelos alunos das disciplinas Edificações e Comunidades 
Sustentáveis e Desempenho das Edificações, oferecidas no primeiro e no segundo trimestre de 1999, 
respectivamente. O trabalho foi desenvolvido considerando a realidade sócio-econômica do município 
de Alvorada e dos futuros usuários, com uma abordagem baseada em sistemas regenerativos para 
maior eficiência nos fluxos de materiais e energias de todo o sistema. Para assegurar a interação entre 
habitação e lote, algumas soluções foram aplicadas incluindo a consideração da orientação, ventilação 
cruzada, coletores solares para aquecimento d’água, coletores de água da chuva, paisagismo produtivo, 
criação de pequenos animais, e tratamento de resíduos (SATTLER, 2002). 
Durante a construção do protótipo foram tomados cuidados referentes ao aproveitamento da vegetação 
do entorno, para que não fosse necessário cortar árvores, e para que a vegetação existente fosse 
aproveitada para sombrear e proteger a fachada oeste, que para esta localidade, é a face que recebe 
uma grande parcela da radiação solar diurna (MORELLO, 2005). 
Os dados utilizados para desenvolvimento das análises de iluminância natural interna foram: época do 
ano (primavera, 9 de novembro), hora do dia (das 15hs às 16:40hs, considerando-se o horário de 
verão), latitude do local (30˚02’S) e tipo de céu (parcialmente encoberto). 
3.1 Característicasda construção 
A construção possui aproximadamente 47m², distribuídos em dois dormitórios, uma sala de estar 
integrada à cozinha, um banheiro, uma varanda e uma pequena área de serviço aberta, conforme a 
planta-baixa da figura 1; o pé direito e as aberturas são também apresentados nos cortes da figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 – Planta-baixa do protótipo Alvorada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 Corte AA (a) e BB (b) 
Os materiais de construção foram escolhidos segundo critérios de aceitação do usuário, facilidade de 
execução e bom desempenho (térmico, acústico e durabilidade). 
Para permitir a incidência adequada de luminosidade a todos os ambientes, na face norte foi prevista a 
criação de um pergolado com a supressão de algumas telhas da cobertura. Os dormitórios foram 
orientados para leste para recebimento da radiação solar durante a manhã e manutenção dos níveis de 
conforto durante a noite, no verão (SATTLER, 2002). 
A implantação se deu de forma que as janelas das áreas de permanência prolongada ficassem voltadas 
para o norte e/ou leste (dormitórios e sala/cozinha). 
4. METODOLOGIA 
A medição do iluminamento natural interno do protótipo Alvorada ocorreu em um único dia, de céu 
parcialmente encoberto, conforme figura 3. A iluminância medida no exterior foi de 18.600 lux as 
16:09h (horário de verão). 
De acordo com o gráfico da disponibilidade de luz natural com céu homogêneo, por latitude e 
percentual de horas da C.I.E. (gráfico 1) para a latitude de Porto Alegre, 30, a probabilidade de se 
 
(a) 
(b) 
dispor de um dia com 15.000 lux é cerca de 82%, conclui-se portanto, que a iluminância medida no 
exterior, de 18.600 lux, não é comum. Assim, na maioria dos dias do ano se tem 82% de chance de se 
ter 15.000 lux no exterior, e sendo assim o interior será menos iluminado do que o medido no dia da 
amostra, pois conforme se aumenta a os valores de fator de luz do dia, menor é a probabilidade de se 
alcançar este valor, conforme o gráfico. 
 
 
 
 
 
(a) (b) 
Figura 3 Fotografias tiradas do céu no dia e horário em que foram feitas as medições 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1 Disponibilidade de luz natural com céu homogêneo, por latitude e percentual de horas (C.I.E.) 
4.1 Medição dos pontos estabelecidos pela ABNT 
A ABNT
2
 estabelece o número mínimo de pontos a serem medidos em um ambiente, de forma que o 
erro seja inferior a 10%. Este procedimento se dá através da determinação do Índice do Local (K), 
através da equação 1 e em seguida recorrendo-se à tabela 1. 
 
 
 )L+C(*H
L*C
=K
m (eq. 1) 
L – largura do ambiente, em metros [m]; 
C – comprimento do ambiente, em metros [m]; 
mH
 – distância em metros entre a superfície de trabalho e o topo da janela, em metros [m]. 
Tabela 1 Quantidade mínima de pontos a serem medidos 
K N˚ de pontos 
K < 1 9 
1 ≤ K < 2 16 
2 ≤ K < 3 25 
K ≥ 3 36 
De acordo com os dados extraídos da equação e tabela, obtivemos 16 pontos para os dormitórios e 
para a sala/cozinha e 9 pontos para o banheiro. Os pontos analisados foram distribuídos de acordo com 
a figura 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 Distribuição dos pontos medidos 
4.2 Confrontação dos valores de iluminância medidos com os exigidos pela NBR 5413 
A NBR 5413 estabelece valores máximos, médios e mínimos para diversas classes de tarefas visuais e 
atividades, entre elas para o uso de residências. 
Os valores máximos devem ser utilizados quando a tarefa se apresentar com refletâncias e contrastes 
baixos; quando erros forem de difícil correção; quando o trabalho visual for crítico; quando alta 
 
produtividade ou precisão forem de grande importância ou quando a capacidade visual do observador 
estiver abaixo da média. 
Os valores mínimos podem ser utilizados quando as refletâncias ou contastes forem relativamente 
altos; quando a velocidade e/ou precisão não forem importantes ou quando a tarefa for executada 
ocasionalmente. 
Para a avaliação do protótipo, foram utilizadas as iluminâncias médias (geral e local) estabelecidas 
pela NBR, já que a mesma sugere que esta seja utilizada para todos os casos não excepcionais, como 
os descritos acima. 
5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 
A tabela 2 apresenta os resultados medidos no local com um luxímetro de precisão da marca 
Instrutherm, modelo LDR-380; os valores exigidos pela NBR 5413 e algumas observações a respeito 
das medições. 
Os pontos 4 e 13 do dormitório 1 e os pontos 4 e 8 do dormitório 2 não puderam ser medidos devido à 
material de obra ainda presente no local, que impediam o acesso aos pontos determinados para 
medição. 
Tabela 2 Valores de iluminância medidos no local e exigidos pela NBR 5413 
Pontos 
medidos 
 Iluminâncias medidas nos espaços (lux) 
Sala/cozinha Dormitório 1 Dormitório 2 Banheiro 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
85* 
68* 
30* 
42* 
48* 
580 
64* 
88* 
112* 
79* 
564 
161 
160 
157 
50* 
108* 
166 
484 
584 
145* 
144* 
72* 
sem medição 
469 
268 
123* 
115* 
558 
329 
154 
130* 
sem medição 
201 
104* 
117* 
269 
352 
351 
sem medição 
550 
674 
460 
sem medição 
198 
244 
237 
272 
116* 
216 
220 
161 
2* 
18* 
3* 
45* 
3* 
32* 
3* 
7* 
3* 
4* 
NBR 
Sala: Geral – 150 
Local – 500 (leitura, 
escrita, bordado...) 
Cozinha: Geral – 150 
Local – 300 (fogão, pia, 
mesa...) 
Geral: 150 
Local: 300 (espelho, 
penteadeira, cama...) 
Geral: 150 
Local: 300 
(espelhos) 
Observações Término: 16:30 Término: 15:42 Término 16:01 Término: 15:20 
Nota: Os valores assinalados com (*) são os que estão abaixo do valor mínimo exigido pela NBR 5413. 
5.1 Quociente de uniformidade 
Para se fazer uma análise qualitativa dos ambientes, foram calculados os quocientes de uniformidade 
de cada um dos compartimentos. O cálculo é feito da seguinte maneira: 
1. Distribui-se em ordem crescente as iluminâncias medidas, para cada compartimento; 
2. Divide-se os valores em duas partes iguais, p. ex., se houverem 16 pontos divide-se em duas 
colunas de 8 pontos cada uma; 
3. Faz-se a média de cada uma das colunas; 
4. Faz-se a média das médias; 
5. Divide-se a iluminância mínima medida pela média das médias. 
Desta forma, o quociente de uniformidade varia sempre entre 0 e 1; onde quanto mais próximo de 1 
mais uniforme será a distribuição da luminosidade no ambiente. 
Para os compartimentos foram encontrados os quocientes de uniformidade conforte a tabela 3. 
Tabela 3 Quocientes de uniformidade 
Compartimento Quociente de 
uniformidade 
Sala/cozinha 0,18 
Dormitório 1 0,34 
Dormitório 2 0,38 
Banheiro 0,17 
5.2 Proposta para adequação de compartimentos pouco iluminados 
De acordo com a NBR 5413 na cozinha deverá haver iluminação local para a pia e o fogão. A 
iluminação natural corresponde a 484 lux e 584 lux para os dois pontos correspondentes ao espaço 
para onde estão previstos a pia e o fogão. Desta forma a iluminação natural incidente no horário e 
condição de céu conforme descrito anteriormente supre as necessidades, não sendo necessário uso de 
iluminação artificial durante o dia.O dormitório 2 (figura 5) apresentou apenas um ponto, dentre os medidos, em que a iluminação 
natural não atinge o valor estabelecido pela NBR 5413. Já o dormitório 1 (figura 5) é menos 
iluminado, tendo apresentado 8, dos 14 pontos medidos, abaixo dos valores exigidos. Há ainda um 
fator interessante a ser observado, apesar da iluminação do dormitório 2 ser mais eficiente, a área 
transparente é menor, pois há apenas um vão de janela, e no dormitório 1 (figura 5) há um vão 
complementar, com área menor, acima da janela. 
 
 
 
 
 
 
 (a) (b) (c) 
Figura 5 Fotos do dormitório 1 (a), dormitório 2 (b) e banheiro (c) 
 
O banheiro é um compartimento que possui uma carência de iluminação natural (figura 5). A área de 
abertura é pequena e o vidro é translúcido, mas não transparente, o que faz com que a luminosidade 
que incide no ambiente ainda seja reduzida devido a esta característica. Por esta razão, para o 
banheiro, foram feitas as simulações. 
As condições de iluminação medidas no banheiro foram abaixo da mínima, por esta razão, sugere-se 
que haja mais um vão de iluminação, na fachada sul, fechado com tijolos de vidro. Para se avaliar a 
iluminação de acordo com esta modificação, foram feitos testes no software ECOTECT, simulando-se 
algumas possibilidades de alteração, conforme figura 6. 
De acordo com os valores mínimos exigidos pela NBR 5413, a situação (a) está inadequada, pois a 
iluminância no interior do banheiro não atinge os valores mínimos. A situação (c), já proporcionaria a 
iluminância mínima exigida para o banheiro, já que esta é de 150 lux. E a situação (b) seria a que 
proporcionaria a maior iluminância interna. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6 Simulações feitas no software ECOTECT: 
situação existente (a), proposta de utilização de 
elemento translúcido rasgando a parede sul em 
toda sua extensão (b), proposta de utilização de 
elemento translúcido rasgando a parede sul, sem a 
área do box (c) 
6. CONCLUSÃO 
De forma geral, a iluminância medida é abaixo da exigida pela NBR. Isso se deve, além do tamanho 
de aberturas aos materiais e revestimentos utilizados. O interior, da sala é todo de tijolos aparentes, e o 
dormitório 1 possui apenas uma parede rebocada, por esta razão há uma baixa refletância, o que gera 
os baixos níveis de iluminamento medidos. O dormitório 2, apesar de ter área de abertura menor, 
possui duas parede rebocadas, o que gera maior refletância. Este fator influencia no aumento dos 
 
 
(c) 
(a) (b) 
 
 
níveis de iluminamento do dormitório 2, fazendo com que este seja maior do que o do dormitório 1, 
apesar da área de abertura. 
É importante ressaltar que na maioria dos dias do ano há 82% de chance de se ter 15.000 lux no 
exterior, sendo assim o interior será menos iluminado do que o medido no dia da amostra. Se 
quisermos assegurar uma iluminância interna de 95%, por exemplo, para Porto Alegre, deveremos 
baixar seu valor para cerca de 6.000 lux, pois conforme se aumenta a os valores de fator de luz do dia, 
menor é a probabilidade de se alcançar este valor, conforme foi descrito no gráfico da C.I.E. 
De acordo com os resultados dos cálculos dos quocientes de uniformidade dos compartimentos, 
conclui-se que a sala/cozinha e o banheiro não possuem uma distribuição de iluminamento adequada, 
o que poderá gerar ofuscamento e desconforto visual. Os índices dos dormitórios também são baixos 
em relação aos desejáveis, pois para se conseguir uma distribuição favorável os valores devem 
aproximar-se de 1. 
Com exceção do banheiro, os demais compartimentos apresentaram níveis de iluminamento 
satisfatórios, apesar de em alguns pontos não atingirem os valores exigidos na NBR 5413, em outros 
pontos estes valores superam os exigidos. A deficiência, portanto, encontra-se na distribuição e não na 
quantidade. 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Iluminação natural – Parte 4: 
Verificação experimental das condições de iluminação interna de edificações: Método de 
medição, Projeto 02:135.02-004. Rio de Janeiro, 2003. 
______. Iluminância de interiores: Procedimento. NBR 5413. Rio de Janeiro, 1992. 
COSTA, G. J. C. da. Iluminação econômica, Cálculo e avaliação: Porto Alegre: EDIPUCRS, 1998. 
GOULDING, J. R.; LEWIS, J. O.; STEEMERS. T. C. Energy in Architecture, The European 
Passive Solar Handbook. Dublin, Irlanda: Comission of the European Communities, 1986. 
HOPKINSON, P. G.; PETHERBRIDGE, P.; LONGMORE, J. Iluminação natural. Lisboa, Portugal: 
Fundação Calouste Gulbenkian, 1966. 
MAGALHÃES, Maria A. A. de A. A utilização do modelo reduzido na simulação de iluminação 
natural no interior das edificações. In: ENCONTRO NACIONAL DE MODELOS DE 
SIMULAÇÃO DE AMBIENTES, 1995. São Paulo. Anais... São Paulo: Núcleo de Pesquisa em 
Tecnologia da Arquitetura e Urbanismo – NUTAU, 1995. 
MORELLO, A. Avaliação do comportamento térmico do protótipo habitacional Alvorada. 
Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, 
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2005. 
SATTLER, M. A. PROJETO CETHS, Relatório de atividades, Volume 3. Programa de Pós-
Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2002. 
 
1
 ABNT – Projeto 02:135.02-004 – Iluminação natural – Parte 3: Procedimento de cálculo para a determinação 
da iluminação natural em ambientes internos. 
2
 ABNT – Projeto 02:135.02-004 – Iluminação natural – Parte 4: Verificação experimental das condições de 
iluminação interna de edificações – Método de medição.