Iluminacao_Natural_em_Escolas_Sites_Interssantes

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ILUMINAÇÃO NATURAL EM ESCOLAS : 
O ESTADO ATUAL DAS PESQUISAS NOS PROJETOS DE ESCOLAS 
 
 
 
TRABALHO PROGRAMADO - 2 
 
 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – FACULDADE DE ARQUITETURA E 
URBANISMO – DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA DA ARQUITETURA 
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO 
 
 
 
PROFESSOR DR. PAULO SÉRGIO SCARAZZATO 
ALUNO: DIMAS BERTOLOTTI 
 
1º SEMESTRE DE 2006 
“Os sistemas de iluminação, na maioria das vezes, são projetados tendo-se em vista a 
sua eficiência - sendo seu objetivo o de obter o máximo possível de lumens por watt. Parece 
que pouca atenção é dedicada aos efeitos não visuais que a luz pode ter sobre os usuários 
dos sistemas de iluminação. Este estudo aponta claramente para a simples conclusão de que 
os sistemas de iluminação, não importando o quão eficientes eles são, não são neutros em 
relação aos seus efeitos nas pessoas. De fato, parece ser o caso de que exista uma série de 
efeitos não visuais associados com os vários tipos de iluminação. Este estudo identificou um 
certo número desses efeitos – diferenças na taxa de desenvolvimento de cáries, diferença 
nas taxas de freqüência, diferenças no peso , na altura e no ganho de gordura, e diferenças 
de aproveitamento escolar. Pode-se concluir desses achados que a luz natural é importante 
para o desenvolvimento e o bem estar das pessoas e que aprisionar as pessoas em espaços 
iluminados só por iluminação artificial projetada para ser apenas eficiente caracteriza um 
caso de roubalheira” ( in HATHAWAY, ‘ A study into the effects of types of light on 
children – a case of daylight robbery’). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2
ABSTRACT 
 
 The aim of this work is to trace a scenario on the reasearchs and project designs in daylit 
schools. The traditional approach on the importance of daylighting has been the energie 
saves it can promotes by reducing the use of electricity for lighting and , by consequence, 
reducing excessive cooling loads. However, international research has demonstrate that, 
along with this economics benefits, daylight has an important role in physical, physiological 
and psychological aspects of the human being. 
 International research and experiencies has demonstrated that daylit schools enhance 
teachers and student’s well-being and performance, as well as promote a better energy 
performance. It may drive to a more sustainable energy economy, wich can be good for the 
environment and the country’s economy. 
 
 
RESUMO 
 
 O objetivo deste trabalho é o de traçar um panorama das pesquisas e projetos de 
iluminação em edifícios escolares. Os estudos sobre a importância do uso da iluminação 
natural em escolas têm se concentrado no aspecto da redução do consumo de energia elétrica 
para iluminação e, conseqüentemente, da carga térmica destes edifícios. Entretanto, existe 
uma linha de pesquisa internacional que tem demonstrado que a luz natural também tem um 
papel importante nos aspectos físicos, fisiológicos e psicológicos do ser humano, 
influenciando no desempenho escolar dos estudantes. 
 Estudos e experiências internacionais têm demonstrado que escolas iluminadas 
naturalmente favorecem o desempenho escolar e o bem estar dos estudantes e professores, 
ao mesmo tempo em que têm melhor desempenho energético e, portanto, gastam menos em 
energia do que as escolas tradicionais. Além disso, ajudam a promover uma economia com 
maior conservação de energia que pode levar, em longo prazo, a uma economia mais 
sustentável, o que pode ser bom para o meio ambiente e para o país. 
 
 
 3
INDICE 
 
 ABSTRACT / RESUMO .............................................................................................0 3 
 
INDICE ..........................................................................................................................04 
 
 APRESENTAÇÃO........................................................................................................06 
 
I. INTRODUÇÃO ............................................................................................... 07 
 
II. LUZ NATURAL E DESEMPENHO ESCOLAR......................................... 08 
2.1. Luz e desempenho escolar...................................................................... 08 
2.2. O Estudo de Alberta - Canadá .............................................................. 10 
 2.3. A experiência do escritório Innovative Design...……………………. 14 
 2.4. A pesquisa do Heschong Mahone Group ............................................. 18 
 2.5. Conclusão ................................................................................................ 24 
 
III. ILUMINAÇÃO NATURAL E SUSTENTABILIDADE .............................. 25 
 3.1. Desempenho energético........................................................................... 25 
 3.2. Conservação de energia em escolas americanas..................................... 26 
 3.2.1. Durant Road Midlle School – Raleigh, Carolina do Norte................ 26 
 3.2.2. Roy Lee Walker Elementary School – McKinney, Texas.................. 27 
 3.2.3. Dena Boer Elementary School – Salida, Califórnia ……................... 30 
 3.2.4. J.J. Pikle Elementary School / St. John Facilty – Austin, Texas........ 31 
3.2.5. As escolas analisadas pelo Innovative Design ...................................... 32 
 3.3. A pesquisa no Brasil .................................................................................. 36 
 
 IV. PROJETO DE ILUMINAÇÃO NATURAL EM ESCOLAS ..................... 41 
4.1.Exemplos de escolas americanas ............................................................. 41 
4.1.1. North Clackamas - Clackamas, Oregon ............................................. 42 
4.1.2. Ash Creek Intermediate School – Independence, Oregon .............… 46 
4.1.3. Dalles Middle School – The Dalles, Oregon …................................... 50 
 4
4.1.4. Joan Austin Elementary School – Newberg, Oregon ....................... 52 
4.1.5. Giaudrone Middle School – Tacoma, Washington ......................... 54 
4.2. Exemplos de escolas brasileiras ......................................................... 55 
4.2.1. Escola Modelo – Curitiba..................................................................... 55 
4.2.2. Escola Mínima Energia – Rio de Janeiro .......................................... 56 
4.2.3. Projeto Escola Modular – Rio de Janeiro .......................................... 59 
4.2.4. Escolas Pré-moldadas da FDE – Campinas ..................................... 61 
 
V. CONCLUSÃO ................................................................................................. 67 
 
VI. LISTA DE FIGURAS E TABELAS .............................................................. 68 
 
VII. RFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................ 71 
 
VIII. TÍTULOS DE INTERESSE RELACIONADOS AO ASSUNTO ................ 73 
 
IX. SITES DE INTERESSE RELACIONADOS AO ASSUNTO ...................... 74 
 
X. ANEXOS ........................................................................................................... 80 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 5
 
 
APRESENTAÇÃO 
 
 Este texto pretende traçar um panorama geral das pesquisas e dos projetos de iluminação 
natural para edifícios escolares. Sem pretender esgotar o assunto, pois este é muito amplo, 
enfoca primeiramente os estudos feitos acerca da influência da iluminação natural no 
desempenho escolar e no bem estar dos estudantes. Faz uma descrição das pesquisas mais 
citadas nesta área, sendo as principais a desenvolvida pelo Heschong-Mahone Group, a 
elaborada por Warren Hataway para o IRC do Canadá e a do escritório Innovative Design 
para escolas projetadasno estado norte americano da Carolina do Norte. 
 Um outro aspecto abordado é o da relação da estratégia da iluminação natural como 
integrante de um conceito global para tornar os edifícios escolares energeticamente 
eficientes. São apresentadas medições realizadas em escolas projetadas segundo os preceitos 
da iluminação natural e dados comparativos com escolas projetadas de forma tradicional, 
para demonstrar as vantagens da utilização desta tecnologia na conservação de energia e sua 
relação com outras estratégias para construir edifícios escolares sustentáveis. Finalmente são 
mostrados alguns exemplos de escolas, principalmente dos Estados Unidos, cujos projetos 
reúnem estes preceitos. Embora exemplos de escolas projetadas e construídas com ênfase na 
iluminação natural existam em vários países, é nos Estados Unidos que identificamos um 
esforço organizado e centralizado através do governo e representantes da comunidade de 
implementar esta política em escolas de suas regiões e de divulgar amplamente tanto os 
resultados como orientações práticas através de companhias estatais, comitês, organizações 
não governamentais, laboratórios e universidades. 
 A adoção de princípios de iluminação natural no início da concepção do projeto destas 
escolas acaba por influenciar as decisões acerca dos outros itens do projeto arquitetônico, 
uma vez as aberturas para luz natural têm influencia na ventilação, na carga térmica, na 
estrutura, na cobertura, nos sistemas de iluminação elétrica e sistemas de ar condicionado, e 
muitos outros itens da construção. A maestria com que em maior ou menor grau estas 
decisões acerca dos vários fatores que influenciam o projeto são combinadas está expressa 
na forma arquitetônica final destas escolas. 
 6
 
 
I. INTRODUÇÃO 
 
Entre os muitos fatores que influenciam os processos de aprendizagem, aqueles relacionados 
com as condições ambientais têm um papel determinante. O estímulo educacional é 
repassado através da percepção dos sentidos, sendo um dos mais importantes a visão. Boas 
condições de iluminação favorecem o desempenho visual, otimizando o processo. A luz 
natural, pela ampla composição e abrangência de seu espectro, é mais favorável à 
identificação de contrastes e renderização de cores e à percepção de formas tridimensionais. 
 A qualidade da luz é também importante para os olhos das crianças. Os olhos coletam e 
convertem, através dos nervos óticos, a luz visível em impulsos elétricos direcionados ao 
cérebro. Estudos de laboratório sugerem que fontes de luz com espectros mais amplos 
fornecem mais luz utilizável pelos olhos. A luz natural fornece o mais rico espectro de luz, 
atenuando o esforço implícito nas tarefas visuais. Em longo prazo, más condições de 
iluminação para longos períodos de atividades visuais, principalmente leitura, pode levar à 
fadiga visual e esta a problemas de visão. 
 De maneira geral, existem três fatores básicos de desempenho que devem ser levados em 
consideração em relação às condições de iluminação em ambientes educacionais: 
- Os níveis mínimos de iluminância: quantidade mínima de luz no plano de trabalho 
que possibilite a realização das atividades pretendidas sem esforço visual. Estes 
níveis estão estabelecidos na norma da ABNT – NBR 5413 “Iluminâncias de 
interiores – Especificação”, para cada ambiente em que se desenvolvem atividades 
educacionais, tais como salas de aula, bibliotecas, laboratórios, áreas esportivas. 
- A boa uniformidade da luz no ambiente: ou seja, da distribuição uniforme dos níveis 
mínimos de iluminância pelo ambiente; depende basicamente da forma, dimensões e 
posição das aberturas; 
- A ausência de ofuscamento: em relação à iluminação natural está relacionado a 
evitar a incidência de luz solar direta nos planos de trabalho, por exemplo: lousas, carteiras, 
brinquedos. Em relação á iluminação artificial, geralmente está associada ao excesso, a 
 7
inadequação e a pulsação intermitente da fonte de luz. Ofuscamento pode ser causa de 
distração e desconforto, prejudicando as tarefas visuais. 
 Além disto, há que se levar em conta que a luz natural é importante para a saúde das 
pessoas. A exposição à luz do sol detona uma série de processos fisiológicos que permite ao 
corpo sintetizar vitamina D, um ingrediente fundamental para que o corpo absorva cálcio, 
fósforo e outros minerais da dieta alimentar, fundamentais para a boa formação dos ossos e 
fortalecimento dos dentes. 
 Outro aspecto a ser considerado é que a presença de luz natural quase sempre está 
associada com uma ligação visual dos ambientes com o exterior. A variação da luz natural 
nas diferentes horas do dia, condições climáticas e estações do ano é importante para marcar 
os ritmos biológicos e psicológicos das pessoas. 
 
 
II. LUZ NATURAL E DESEMPENHO ESCOLAR 
 
2.1. Luz e desempenho escolar 
 
 A profusão de textos sobre estudos e pesquisas acerca da influência da iluminação natural 
na saúde e desempenho dos estudantes é tão grande que um bom caminho para desvendá-la 
parece ser começar pelos autores que já fizeram uma revisão bibliográfica sobre o assunto. 
Alguns textos são recorrentes: aparecem em todas as revisões bibliográficas, são citados em 
vários estudos e muitas bibliografias, tornando-se padrão de referência para quem queira 
abordar o assunto. Uma das revisões bibliográficas mais completas sobre este assunto é o 
texto “The benefits of daylight trough windows” editado pelo Lighting Research Center do 
Renselaer Polytechnic Institute escrito por um grupo liderado por Peter Boyce, embora não 
tenha um grande enfoque em edifícios escolares. 
 Em julho de 2002, NREL – National Renewable Energy Laboratory – um órgão do 
Departamento de Energia do governo americano, publicou um estudo de autoria de 
L.Edwards e P. Torcellini intitulado “ A literature review of the effects of natural light on 
building occupants”, no qual os autores fazem uma revisão da literatura sobre o tema, não 
com intuito de esgotar o assunto, mas de compilar aquilo que na literatura era mais citado 
para demonstrar o impacto da iluminação natural nos edifícios. 
 8
 A tônica do texto é a influência da luz natural sobre a saúde, embora tenha vários dados 
sobre economia de energia também. O mesmo tema é estudado para várias tipologias de 
edifícios como escolas, escritórios, setor de saúde, comércio e industrial. Na parte sobre 
edifícios escolares, os autores relacionam as influências da luz natural sobre os estudantes: 
- saúde: faz citações de textos sobre os benefícios da luz natural nas condições 
fisiológicas e psicológicas de estudantes e professores. Segundo estes textos, a luz 
solar teria a propriedade de sintetizar a vitamina D no corpo humano, ajudando a 
absorção de cálcio e, portanto, fortalecer os ossos e diminuir a incidência de cáries. 
A radiação ultravioleta, componente da luz solar, quando recebida em quantidades 
adequadas, demonstrou “... intensificar o processo enzimático do metabolismo, 
incrementar a atividade do sistema hormonal e implementar o tônus dos sistemas 
nervoso central e muscular” (LIBERMAN, 1991 in EDWARDS, TORCELLINI, 
2002). 
- freqüência: escola iluminadas naturalmente, ou com iluminação com lâmpadas “full 
spectrum”, apresentaram um incremento na freqüência de alunos e professores. 
Neste sentido, citam o estudo canadense “A study into the effects of light on 
childrens – a case of daylight robbery”, que será enfocado mais adiante ( item 2.2.) 
- aproveitamento: o aproveitamento escolar medido em testes padronizados foi maior 
para os estudantes que estudavam em escolas iluminadas naturalmente do que para 
aqueles que estudavam em escolas tradicionais. Citam o estudo norte-americano “ 
Analysis of performance of students in daylit schools” que está descrito no item 2.3. 
na seqüência deste texto. Citam também a pesquisa realizada pelo Heschong Mahone 
Group,o qual considerou que os resultados demonstraram que, “embora não se possa 
provar exatamente a causa dos efeitos da luz natural nos estudantes, é certo que estes 
efeitos são influenciados pela melhor distribuição da luz, pelo incremento na 
visibilidade causada pelo incremento de luz, melhor renderização de cores e ausência 
do pulsar intermitente da luz fluorescente” (EDWARDS, TORCELLINI, 2000). 
Esta pesquisa também será analisada mais adiante (item 2.3.). 
 
 
 
 9
 
2.2. O estudo em Alberta - Canadá 
 
 
 Em um estudo intitulado “A study into the effects of types of light on children – a case of 
daylight robbery” preparado para o IRC – Institute for Research in Construction, uma seção 
do NRC – National Research Council do Canadá, Warren E. Hataway apresenta os 
resultados de uma pesquisa sobre os efeitos não visuais que a luz tem sobre os estudantes. 
Em inglês, a expressão “daylight robbery” pode ser entendida na forma popular como algo 
do qual é cobrado um preço abusivamente acima do que realmente vale. E é isto que os 
autores pretendiam demonstrar em relação à utilização da iluminação elétrica como fonte 
exclusiva de luz para escolas. 
 A pesquisa foi feita a partir das conclusões de uma revisão bibliográfica realizada pelos 
autores e para replicar os resultados de estudos feitos anteriormente de Wohlfarth em 1986 e 
de Hargreaves e Thompson em 1989 sobre os efeitos não visuais da iluminação em salas de 
aula. Procurava averiguar os efeitos de quatro tipos de iluminação mais comum na saúde e 
desempenho dos estudantes. A intenção da pesquisa era tentar responder às seguintes 
questões: 
- O tipo de iluminação nas salas de aula tem efeito no desenvolvimento de cáries? 
- O tipo de iluminação nas salas de aula tem efeito sobre a freqüência às aulas? 
- O tipo de iluminação nas salas de aula tem efeito sobre o rendimento escolar? 
- O tipo de iluminação nas salas de aula tem efeito sobre a saúde e o desenvolvimento 
geral? (HATHAWAY, 2000). 
 A pesquisa abrangia um grupo de amostra de 327 alunos selecionados em 5 escolas 
diferentes e 4 tipos de lâmpadas: lâmpadas fluorescentes “full spectrum”, lâmpadas 
fluorescentes “full spectrum” com acréscimo de radiação ultravioleta, luz fria fluorescente 
branca e lâmpada de vapor de sódio a alta pressão. Foram escolhidos 5 locais existentes com 
iluminação de salas de aula com tipos de lâmpadas diferentes (Tabela 1). Ficou acertado 
com a administração escolar da região que as escolas selecionadas fariam parte da pesquisas 
por dois anos e que durante este período os mesmos alunos permaneceriam nas mesmas 
salas de aula com seus sistemas de iluminação instalados. 
 10
Local e tipo de lâmpada UVA 
315 –400nm 
UVB 
280-315nm
UVC 
100-280nm
Faixa fotométrica 
de iluminação (Lux) 
Local 1 –vapor de sódio 
alta pressão 
0.21 0.00 0.00 250 - 540 
Local 2 –fluorescentes 
“full spectrum”(sem UV) 
1.01 0.00 0.00 300 - 900 
Local 3 –fluorescentes 
“full spectrum” (com UV) 
7.20 0.30 0.00 280 - 450 
Local 4 – fluorescente 
branca fria 
0.87 0.07 0.00 250 - 540 
Local 5 – fluorescente 
“full spectrum” 
(com UV) 
5.18 0.18 0.00 220 - 450 
Tabela 1 – Luz medida nas salas de aula. Fonte: (HATHAWAY, 2000). 
 
 Dos dados recolhidos na pesquisa pelo período de dois anos ficou evidente que os 
diferentes tipos de iluminação têm influência sobre o histórico de crescimento, 
desenvolvimento, cáries e desempenho escolar (Tabela 2). 
 
Local Freqüência(%) Desempenho Altura Peso Gordura 
Local 1 94.3 1.61 10.2 10.2 3.4 
Local 2 96.2 2.25 12.0 10.9 7.6 
Local 3/5 95.9 1.96 12.3 11.2 3.9 
Local 4 95.9 1.88 11.9 9.6 0.4 
Tabela 2 – Efeitos dos tipos de iluminação na média de freqüência, desempenho e 
desenvolvimento. Fonte: (HATHAWAY, 2000). 
 
 Os achados, fruto da pesquisa, estão resumidos na Tabela 3. Para não evidenciar nenhum 
juízo de valor (bom ou mau), os autores usaram o sinal negativo (-) para indicar as medidas 
menores e mais baixas e o símbolo positivo (+) para indicar as maiores ou mais altas 
medidas. Um espaço em branco foi deixado para indicar que as medidas encontradas não 
 11
eram significantes. Os estudantes dos locais com lâmpadas “full spectrum”, que procura 
mimetizar a luz do dia natural, tiveram os melhores resultados, enquanto que os estudantes 
do local com lâmpadas de vapor de sódio a alta pressão apresentaram os piores resultados na 
maioria das medições. Os autores atribuem estes resultados às características dos sistemas 
de iluminação: “... parece claro que os suplementos de (radiação) UV são responsáveis pelas 
diferenças nas taxas de desenvolvimento de cáries e isto pode estar ligado à estimulação da 
produção de vitamina D na pele decorrente da radiação UVB. Incremento na freqüência 
(provável resultado de uma boa saúde) também pode ser relacionada à produção de vitamina 
D bem como aos efeitos profiláticos da luz ultravioleta sobre as bactérias. Outros achados 
significantes podem estar mais relacionados à cor ou ao espectro da luz visível do que com 
qualquer outro fator. O desencadear da menstruação parece se encaixar neste caso. Uma 
incidência maior do que a esperada ocorreu nas escolas com iluminação “full spectrum”(i.e., 
com ênfase no azul). A incidência menor do que a espera ocorreu no local com luz amarelo-
laranja (quase monocromática). De fato, ganhos de peso, taxas de freqüência e 
aproveitamento também se encaixam neste padrão – estudantes sob iluminação 
convencional ou com ênfase no azul atingiram os maiores ganhos e aqueles sob iluminação 
de lâmpadas de sódio de alta pressão atingiram os menores” ( in HATHAWAY, 2000, 
p.23). 
 É importante frisar novamente que esta pesquisa não comparava medições feitas 
diretamente com luz natural com lâmpadas fluorescentes. A comparação é feita entre 
lâmpadas fluorescentes comuns, lâmpadas de vapor de sódio a alta pressão e as chamadas 
lâmpadas “full spectrum”. As lâmpadas “full spectrum” tentam imitar a ampla gama do 
espectro da luz solar, tentando abranger todos os comprimentos de onda da luz visível. Dos 
resultados da pesquisa realizada com as lâmpadas foram deduzidas as comparações feitas 
com a luz natural. 
 
 
 
 
 12
Características do 
sistema de 
iluminação 
Local 1 
Vapor de sódio 
alta pressão 
Local 4 
Fluorescente 
branca 
Local 2 
Full 
Spectrum 
Local 3 /5 
Full Spectrum 
+UV 
Fator examinado 
Cor dominante 
característica da 
fonte de luz 
Dourada 
(amarelo – laranja)
Amarelo - verde Luz do dia 
(azulada) 
Luz do dia 
(azulada+UV)
Temperatura de cor 
(K) (Luz 
natural>5000) 
2100 4250 5500 5500 
Índice de reprodução 
de cor(luz 
natural=100) 
21 62 91 91 
Efeitos não visuais 
nos estudantes 
 
Redução no 
desenvolvimento de 
cáries 
- na - + 
Porcentagem de 
freqüência 
- + + 
Ganho de altura - + + 
Ganho de peso - + 
Ganho de gordura + _ + + 
Desempenho escolar - + + + 
Início da 
menstruação 
- + + 
 
Tabela 3 – Resumo das conclusões sobre os resultados da pesquisa. Fonte: (HATHAWAY, 
2000). 
 
 13
 Como resultado geral da pesquisa, os autores concluem pela qualidade da iluminação 
natural, embora no estudo esta tenha sido simulada pelas lâmpadas “full spectrum”: 
“Os sistemas de iluminação, na maioria das vezes, são projetados tendo-se em vista a sua 
eficiência - sendo seu objetivo o de obter o máximo possível de lumens por watt. Parece que 
pouca atenção é dedicada aos efeitos não visuais que a luz pode ter sobre os usuários dos 
sistemas de iluminação. Este estudo aponta claramente para a simples conclusão de que os 
sistemas de iluminação, não importando o quão eficientes eles são, não são neutros em 
relação aos seus efeitos nas pessoas. De fato parece ser o caso de que exista uma série de 
efeitos não visuais associados com os vários tipos de iluminação. Este estudo identificou um 
certo número desses efeitos – diferenças na taxade desenvolvimento de cáries, diferença nas 
taxas de freqüência, diferenças em peso,altura e ganho de gordura, e diferenças de 
aproveitamento escolar. Pode-se concluir desses achados que a luz natural é importante para 
o desenvolvimento e o bem estar das pessoas e que aprisionar as pessoas em espaços 
iluminados somente por iluminação artificial projetada para ser só eficiente caracteriza um 
caso de roubalheira” ( in HATHAWAY, 2000, p.24). 
 
 
2.3. A experiência do escritório Innovative Design: iluminação natural em escolas na 
 Carolina do Norte 
 
 O Innovative Design é uma empresa norte-americana de projetos de arquitetura com sede 
na cidade de Raleigh, no estado da Carolina do Norte, especializada em projetos e 
consultoria de edifícios sustentáveis. Nos últimos anos, entre os numerosos projetos 
realizados, foi responsável pelos projetos “de 11 escolas iluminadas naturalmente, 38 
projetos de renovação de escolas e atuaram como consultores em outros 28 projetos de 
escolas com iluminação natural”. Incentivados pelo estudo “Study into the effects of light 
on childrens of elementary school age: a case of daylight robbery” (item 2.2.), tomaram a 
iniciativa de pesquisar a relação entre iluminação natural e desempenho escolar em três 
escolas projetadas pelo próprio escritório em Johnston County, no estado da Carolina do 
Norte, com os princípios da iluminação natural. 
 14
 As escolas avaliadas foram a Four Oaks Elementary School construída em 1990, a Clayton 
Middle School e a Selma Middle School construídas em 1993. Nas três escolas foi adotada 
como estratégia de iluminação a disponibilidade de luz solar nos principais espaços 
ocupados da escola e a instalação de iluminação zenital voltada para o sul, que foi projetada 
para fornecer uma iluminância de 70 footcandles (aproximadamente 750 LUX) durante dois 
terços do tempo em que os espaços seriam utilizados. Todos os dispositivos de iluminação 
foram protegidos com “baffles” para evitar o ofuscamento e com sensores de luz para o 
controle da iluminação elétrica. Embora não fosse parte importante da estratégia de 
iluminação natural, também foram acrescentadas pequenas janelas para garantir a visão para 
o exterior. 
 A intenção da pesquisa era a de comparar os resultados obtidos pelos estudantes das três 
escolas projetadas com iluminação natural em testes padrões de desempenho aplicados pelas 
autoridades educacionais com os resultados obtidos pelos estudantes de escolas de toda a 
região (16 escolas elementares e 8 escolas médias). Como evidentemente existem 
diferenças de aproveitamento e de capacidade entre estudantes e professores das várias 
escolas, procurou-se estabelecer uma relação entre os percentuais de incremento e não nos 
valores absolutos obtidos nos testes de desempenho para evitar uma falsa comparação. A 
análise comparativa concentrou-se nos seguintes pontos: 
- melhoria de desempenho de ano a ano em cada escola analisada 
- melhoria relativa de desempenho entre as três escolas com iluminação natural 
projetadas pela empresa Innovative Design e a melhoria na média das outras escolas 
da região para níveis escolares semelhantes 
- desempenho estudantil durante o primeiro ano em uma quarta escola, não projetada 
pela mesma empresa 
- melhoria relativa de desempenho em uma outra escola nova construída na região 
durante o mesmo período de tempo, porém não projetada com iluminação natural 
 O caso da escola Four Oaks foi, segundo os autores, o mais interessante, pois como a 
antiga escola havia sido totalmente destruída por um incêndio e uma nova havia sido 
construída, desta vez projetada com critérios de iluminação natural. Foi possível então 
avaliar o desempenho do mesmo grupo de estudantes em três condições bem distintas: uma 
em um ambiente típico, como no restante da região, outra em que os estudantes 
 15
permanecerem durante certo tempo em salas de aulas móveis provisórias enquanto a nova 
escola era construída e por fim, na nova escola com iluminação natural projetada. O 
resultado (tabela 1) demonstraram que “antes de a escola ser destruída pelo fogo em 1988, 
os estudantes da Four Oaks tiveram resultados no CAT 7% do que o restante do Condado de 
Johnston. Quando foram relocados para salas móveis provisórias, seu desempenho caiu 
dramaticamente. Nos anos seguintes a pontuação dos estudantes foi de 7% acima da norma 
para 10% abaixo da norma – um decréscimo de 17%” (NICKLAS, BAILEY,1997). 
 
Grau FourOaks/Região 87 / 88 88 / 89 89 / 90 90 / 91 91 / 92 
3º Four oaks 67 61 67 79 76 
 Região 63 70 68 66 65 
4º Four Oaks 70 55 65 70 72 
 Região 57 58 64 62 65 
5º Four Oaks 52 61 56 66 69 
 Região 56 68 63 67 67 
Média Four Oaks (3º- 5º) 63.0 59.0 62.7 71.7 72.3 
 Região (média) 58.7 65.3 65.0 65.0 65.7 
 Pontuação CAT 
 Relativo à norma + 4.3 - 6.3 - 2.3 + 6.7 + 6.6 
 % acima/abaixo da média + 7% - 10% - 4% + 10% + 10% 
Tabela 4 – Resultados de pontuação dos testes CAT para os alunos da escola Four Oaks 
em relação ao restante da região. Fonte: Innovative Design, 1997. 
 
No ano em os estudantes mudaram-se para a nova escola e também no ano seguinte, a sua 
pontuação aumentou para 9% acima da norma. Comparando-se relativamente o período de 
1988, o ano em que a escola foi destruída pelo fogo, até o ano de 1992, último ano medido 
na nova escola, o acréscimo na pontuação da média da região foi de 12%, enquanto para os 
alunos da escola Four Oaks, este acréscimo foi de 15%. 
 Medições semelhantes foram feitas para as outras duas escolas de nível intermediário 
projetadas com critérios de iluminação natural pelo mesmo escritório, a Clayton Middle 
School e a Selma Middle School, com as ressalvas feitas para suas características 
 16
particulares. Os resultados apontaram um acréscimo de 5% na pontuação dos estudantes 
comparados com o desempenho dos estudantes do restante da região. 
 A dúvida evidente que surge na comparação destes resultados é a de que se não haveria 
uma melhora de desempenho escolar somente pelo fato de os estudantes mudarem para uma 
escola nova, sendo ela projetada com critérios de iluminação natural ou não. Os autores 
verificaram então os dados disponíveis para a North Johnston School, cujos estudantes 
haviam se mudado de uma escola para uma outra nova e era de se esperar que houvesse uma 
melhora de desempenho, mas isto não ocorreu (tabela 5). 
 
 Antiga North Johnston Nova North Johnston 
Grau N.Johnston/Região 87 / 88 88 / 89 89 / 90 90 / 91 91 / 92 
6º North Johnston 52 53 59 56 49 
 Média da Região 54 56 63 65 65 
7º North Johnston 58 54 54 57 61 
 Média da Região 53 53 61 52 53 
8º North Johnston 59 55 61 52 53 
 Média da Região 56 55 56 54 53 
Média North Johnston 56.3 54.0 58.0 55.0 54.3 
 Região (média) 54.3 54.7 58.0 59.0 59.3 
 Pontuação CAT 
 Relativo à norma + 2.0 - 0.7 - 0.0 + 4.0 - 6.6 
 % acima/abaixo da 
média 
+ 4 % - 1 % - 0 % - 7 % - 8 % 
Tabela 5 – Comparação de desempenho entre alunos da nova e da antiga North Johnston 
School e o restante da região. Fonte: Innovative Design, 1997. 
 
 A conclusão a que os autores chegaram foi a de que, “embora existam muitas variáveis que 
afetem o desempenho escolar, estudantes que freqüentam escolas com iluminação natural 
parecem ser beneficiados por estarem em um ambiente educacional superior, naturalmente 
iluminado” (NICKLAS, BAILEY,1997), conforme resumido a seguir: 
 17
- estudantes que freqüentavam escolas com iluminação natural superaram os das 
outras escolas de 5 a 14 %. Considerando-se todas as classes das três escolas, a 
média de acréscimo de desempenho foi de 4.7 %. 
- quando se considera o impacto nos desempenho dos estudantes em escolas com 
iluminação natural durante vários anos, o impacto é ainda maior. 
- escola nova não significa necessariamente melhora de desempenho, como no caso da 
North Johnston School. 
- ficou claro que colocar os estudantesem escolas móveis provisórias tem um 
significativo impacto negativo no desempenho deles. 
 
Escola Anos de comparação Mudança de 
desempenho 
Porcentagem de 
acréscimo 
Four Oaks 87/88 - 91/92 + 2.3 + 3 % 
Clayton 92/93 – 93/95 +1.5 + 2 % 
Selma 92/93 – 93/95 + 5.2 + 9% 
Tabela 6 – Resumo dos dados da pesquisa. Fonte: Innovative Design, 1997. 
 
 
2.4. A pesquisa do grupo Heschong Mahone Group: 
 
 Dentre os textos pesquisados, a fonte mais citada sobre a relação entre a iluminação 
natural em escolas e o desempenho de estudantes é o estudo elaborado pelo Heschong 
Mahone Group, uma pequena empresa de consultoria em eficiência energética liderada por 
Lisa Heschong, e que foi patrocinado pelo Califórnia Board for Energy Efficiency da Pacific 
Gas and Eletric Company no ano de 1999. O estudo analisou dados de desempenho escolar 
de estudantes de três distritos escolares de ensino fundamental nos Estados Unidos tentando 
estabelecer uma relação com a quantidade de luz natural disponível nas salas de aula em que 
estudavam. As escolas analisadas estavam localizadas em Orange County na Califórnia, 
Seattle em Washington e Fort Collins no Colorado, totalizando 2000 salas de aula e 21.000 
alunos. O texto do relatório final da pesquisa foi publicado sob o título “ Daylighting in 
schools: an investigation into the relationship betweeen daylighting and human 
 18
performance”, que passou a ser divulgado pela própria empresa e pela Pacific Gás and 
Eletric Company, como também foi disponibilizado por vários sites na internet relacionados 
com a iluminação natural e a sustentabilidade dos edifícios. 
 O estudo tentava responder a questão se existia de fato um efeito da iluminação natural na 
performance dos estudantes. O seu pano de fundo era a discussão ocorrida nos Estados 
Unidos, e particularmente na Califórnia, nas décadas de 60 e 70, sobre a necessidade ou não 
de amplas janelas nas salas de aula das escolas. O texto do relatório final da pesquisa realça 
o fato de que as salas de aula construídas na Califórnia na década de 50 e no começo da 
década de 60, antes da prevalência da lâmpada fluorescente, são “excelentes exemplos de 
prática da iluminação natural”, devido inclusive à fiscalização de projetos do Conselho de 
Educação da Califórnia para assegurar que os níveis de iluminação “standards” fossem 
respeitados. Eram muito comuns as implantações de blocos separados de salas de aula com 
janelas nos dois lados (HESCHONG, p.04). Durante o transcorrer da década de 60 este 
postulado foi posto em dúvida. As objeções eram muitas: janelas menores reduziram as 
cargas térmicas para o ar condicionado, janelas numerosas e de grandes dimensões teriam 
maior custo de instalação e manutenção, blocos agrupados de salas aula sem restrições da 
orientação solar economizariam terreno para serem implantadas, janelas e iluminação zenital 
ofereceriam riscos à segurança, janelas poderiam ser fator de dispersão para a atenção de 
estudantes, etc. Como conseqüência o projeto de salas com iluminação bilateral foi 
abandonado e muitas salas de aula nesta época foram construídas com dimensões reduzidas 
para iluminação natural, muitas possuíam vidros escuros e, muitas, inclusive, foram 
construídas sem janela alguma (HESCHONG, p.05). Preocupada com o alastramento da 
moda das escolas sem janelas, Belinda Collins, do National Bureau of Standards, comandou 
em 1974 uma revisão bibliográfica de estudos sobre janelas em edifícios, concluindo que as 
recomendações sobre espaços desprovidos de janelas eram infundadas (HESCHONG, 
p.06). 
 A metodologia empregada pelo estudo procurou abarcar uma amostra de estudantes do 
ciclo fundamental porque estes tendem a passar a maior parte do seu período escolar na 
mesma sala de aula com o mesmo professor. Além disso, estes alunos têm um currículo 
mais padronizado, o que facilita a aplicação de testes de desempenho escolar mais 
homogêneos. Também as salas de aula do ensino fundamental tendem a seguir uma 
 19
padronização em seu projeto, com dimensões regulares. A intenção era a de comparar 
resultados em testes de leitura e matemática dos alunos dos três distritos escolares com as 
condições de iluminação das suas salas de aula. Dois conjuntos de dados foram então 
sistematizados: o resultados obtidos nos testes pelos estudantes fornecidos pelos distritos e 
outro conjunto com as informações acerca das salas de aula quanto suas dimensões de 
janelas, presença ou não de iluminação zenital e dados sobre iluminação natural. Foi criada 
uma base de dados com as características de cada sala de aula de cada um dos três distritos 
baseada em projetos arquitetônicos, fotografias aéreas, visitas às escolas, medições de 
iluminação e entrevistas com professores, administradores e funcionários. Procurou-se 
caracterizar as salas de aula quanto a suas dimensões, as dimensões da escola, a data de sua 
construção, a tipologia das salas e a presença, as dimensões e geometria das janelas e 
iluminação zenital. 
 Quanto à iluminação natural, devido ao grande número de salas a serem analisadas e como 
as condições de iluminação são extremamente variáveis, modificando-se durante o dia e 
durante o ano escolar, o número de medições a serem realizadas e o número de combinações 
das variáveis era imenso, o que poderia comprometer o andamento da coleta de dados. 
Procurou-se então criar um padrão que identificasse as “oportunidades” de luz natural 
durante o ano. Com a ajuda de especialistas, e baseando-se em sua experiência, tentou-se 
identificar quais seriam as características mais significativas a serem medidas para tentar 
identificar as condições e a qualidade da iluminação natural de um determinado ambiente. 
Criou-se então uma escala de 0 a 5, que mesmo não atingindo um alto grau de precisão 
servia como um “guia qualitativo” para avaliar cada sala de aula. 
 Uma das principais características deste estudo desenvolvido pelo Heschong-Mahone 
Group para a Pacific Gas and Eletric Company, e o que o diferencia de outros estudo 
semelhantes feitos sobre este assunto é cuidado no tratamento dos dados levantados pela 
pesquisa e seu tratamento conforme técnicas estatísticas reconhecidas. 
 
 
 
 
 
 20
Código Grau Critério Característica 
0 Nenhum Nenhum A sala não tem janelas nem 
iluminação zenital. 
1 Ruim Insignificante Janelas ou iluminação zenitais 
pequenas e secundárias. 
2 Pobre Pequenas áreas com pouca luz 
natural, ofuscamento das fontes de 
luz natural. 
Iluminação quase sempre 
inadequada sem o auxílio de 
iluminação artificial. 
Ofuscamento é quase sempre 
um problema. 
3 Médio Iluminação natural e modesta em 
algumas áreas, altos contrastes. 
A sala tem níveis aceitáveis de 
iluminação natural direta 
próximo das janelas ou sob 
iluminação zenital. Fortes 
gradientes de iluminação. 
Algumas lâmpadas elétricas 
podem ser desligadas 
ocasionalmente. 
4 Bom Luz natural suficiente por alguns 
períodos, fortes gradientes de 
iluminação. 
A luz natural é o componente 
principal da iluminação da sala, 
podendo ocasionalmente 
funcionar sem acender lâmpadas 
elétricas.Gradiente notável de 
níveis de iluminação. 
5 Excelente Iluminação suficiente e uniforme na 
maior parte do ano. 
A sala de aula é adequadamente 
iluminada com luz natural 
durante a maior parte do ano 
escolar. Luz natural adequada 
disponível em toda a sala. 
Tabela 7 - Códigos da pesquisa para a iluminação natural. Fonte: Heschong Mahone Group 
-1999. 
 
 
 Associados com esta codificação, também foram criados códigos para as aberturas. Para as 
zenitais, o código indicava a sua presença e tipo. Para as janelas, o código indica seu 
tamanho e sua cor. Estes códigos eram conferidos às salas pesquisadas independentes uns 
dos outros. O código para a iluminação natural (Tabela 8), entretanto, era conferido 
levando-se em consideração o efeito combinado da iluminação zenital e das janelas.21
 
Código Grau Condição típica 
0 Nenhum Nenhum 
1 Ruim Uma pequena janela 
2 Pobre Poucas e pequenas janelas 
3 Médio Janelas modestas e/ou 
pintura pesada 
4 Bom Janelas grandes, pintura leve 
ou de cor clara. 
5 Excelente Janelas grandes dos dois 
lados 
Tabela 8 – Códigos da pesquisa para janelas. Fonte: Heschong Mahone Group – 1999. 
 
 
Figura 1 – Iluminação zenital em sala de aula . 
 22
 Após uma seleção dos dados coletados, foram feitas algumas reduções metodológicas, 
permanecendo apenas como dados finais medições feitas com estudantes que pudessem ser 
relacionados com uma sala de aula específica, permanecendo o formato final dos dados 
conforme a tabela 9: 
 
Inicial Final Escolas 
Medições Escolas Salas de 
aula 
Medições Escolas Salas de 
aula 
Capistrano 13.913 27 752 8.166 24 389 
Seattle 16.384 61 1003 7.491 57 537 
Fort 
Collins 
8.408 23 NA 5.687 21 NA 
Tabela 9 – Formato final do conjunto dos dados da pesquisa. Fonte: Heschong-Mahone 
Group - 1999. 
 
 Segundo seus autores, o estudo começou sem a certeza de que seriam encontrados 
resultados que confirmassem uma correlação entre iluminação natural e desempenho 
escolar. Ao final do trabalho puderam chegar às seguintes conclusões: 
- “ encontramos uma uniformemente positiva e altamente significativa correlação 
entre a presença de luz natural e o desempenho dos estudantes nos três distritos 
estudados. 
- Concluímos que a iluminação natura, fornecida por elementos zenitais, portanto 
distinta de todos os outros atributos associados com as janelas, têm um efeito 
positivo. 
- Concluímos que a utilização desta tecnologia, de utilizar uma grande base de dados 
previamente coletados, pode ser uma ferramenta poderosa para investigar os efeitos 
do meio ambiente físico no desempenho humano” (HESCHONG, p.57). 
 
 
 
 
 23
2.5. Conclusões 
 
 
 Não está claro se o benefício à saúde e, portanto, ao desempenho escolar dos estudantes, 
se dá somente com a exposição à radiação solar ou a luz solar indireta por si só também 
traria estes benefícios. Parece que a radiação direta e a radiação difusa Têm efeitos 
diferentes sobre o ser humano. A radiação difusa, percebida como iluminação natural 
indireta, está associado a um melhor desempenho visual, o que pode levar a um melhor 
rendimento escolar. Ao mesmo tempo, ambientes com luz natural difusa têm aspecto 
agradável e propiciam contato com exterior, o que pode influenciar o bem estar das pessoas 
e, portanto, levar a um melhor desempenho. 
 A radiação direta, por outro lado, está associada mais com efeitos físicos nos seres 
humanos. Em vários outros estudos é citada a radiação ultravioleta como a parte da luz solar 
que traria benefícios à saúde quando recebida em quantidades adequadas, devido aos seus 
profiláticos e germicidas. A luz visível estaria associada com o estímulo do sistema 
circadiano e a sintetização da vitamina D, importante para a formação de ossos e dentes. 
Entretanto, parece que a maioria dos tipos de vidro barra a incidência de raios UV. Não está 
claro se a exposição esporádica à radiação solar (na hora do recreio, por exemplo) é 
suficiente para atingir estes benefícios. É certo também que a exposição à radiação solar 
pode trazer prejuízos à saúde. Qual seria então o limite entre o benefício e o prejuízo á saúde 
causados pelas radiações UV. 
 Muitas escolas citadas nos estudos estão localizadas no hemisfério norte, com invernos 
prolongados e pouca luz. Fica então mais evidente nestes locais o efeito estimulante da 
iluminação natural em contraposição a ambientes escuros ou iluminados artificialmente. 
Não é evidente que este efeito possa ser estendido a todos os locais. 
 Na pesquisa realizada pelo Heshong-Mahone Group foram analisados o nível de 
iluminação e sua distribuição, mas não ofuscamento e outros itens referentes à qualidade da 
luz natural. Parece que a qualidade da iluminação é fator determinante dos benefícios que 
esta pode trazer ao desempenho e a saúde dos estudantes. Será que é possível generalizar os 
resultados? 
 No estudo do grupo Innovative Design, a amostra estatística é muito pequena para se tirar 
conclusões tão gerais. 
 24
III. ILUMINAÇÃO NATURAL E SUSTENTABILIDADE 
 
3.1. Desempenho energético 
 
 “A decisão de utilizar iluminação natural na concepção do edifício tem conseqüências 
financeiras. Estas conseqüências podem envolver o capital necessário para a construção, o 
valor de locação ou venda, custos de manutenção, que influenciam na taxa de retorno do 
investimento...” (BOYCE et all, 2003). 
 “A discussão sobre os impactos financeiros do uso ou não da iluminação natural está 
focada no incorporador ou no proprietário, pois são eles que tomam a decisão sobre seu uso. 
Existe, entretanto, uma perspectiva social para o uso da iluminação natural. Esta perspectiva 
aponta para a conclusão de que o uso extensivo da iluminação natural nos edifícios conduz, 
em longo prazo, a uma economia com energia mais sustentável, algo que será bom para o 
meio ambiente e para a economia do país” (BOYCE et all, 2003). 
 Conforme o CEFPI (Council for Educational Facility Planners International), existe uma 
estreita relação entre a qualidade das instalações escolares e o aproveitamento escolar dos 
estudantes. 
 O conceito de “High Performance Schools” está relacionado não só a prédios escolares que 
economizam energia, mas também que fornecem ambientes saudáveis, confortáveis e bem 
iluminados onde o aprendizado possa se desenvolver prazeirosamente. Neste conceito 
geralmente estão incluídos: 
1. São saudáveis e produtivas para alunos e professores fornecendo: 
- Grande quantidade de luz natural 
- Qualidade superior do ar interior 
- Um ambiente seguro 
2. São “cost effective” e fáceis de operar e manter, porque seus projetos empregam: 
- Ferramentas de análise de energia que otimizam o desempenho energético 
- Uma abordagem do ciclo de vida do edifício que reduz o custo total da propriedade 
- “commissioning process” que assegura que o edifício irá operar de maneira 
consistente com o objetivo que foi projetado 
3. São sustentáveis porque integram: 
 25
- Conservação de energia e estratégias de energias renováveis 
- Sistemas mecânicos e de iluminação altamente eficientes 
- Preferência a materiais que não agridem o ambiente 
- Uma implantação que não agrida o entorno 
- Projeto de otimização do uso da água 
( in BetterBricks,2006) 
 
 “Das estratégias para o projeto das “high performance schools”, a iluminação natural pode 
ser a mais significativa em termos de arquitetura e mais desafiadora, porque: 
- estudos recentes mostraram que a presença de iluminação natural nas escolas está 
associada com melhores resultados dos estudantes. 
- A iluminação natural tem demonstrado ser uma das melhores estratégias de 
conservação de energia em edifícios escolares. 
- A decisão utilizar iluminação natural em um projeto de escola terá influência nas 
decisões sobre os outros sistemas do edifício”(HESCHONG, 2001). 
 
 
3.2.Conservação de energia em escolas americanas 
 
Estudos de casos 
 
3.2.1. Durant Road Midlle School – Raleigh, Carolina do Norte (Anexo 2): 
Apontada em 1997 pelo Instituto Americano de Arquitetos como um edifício entre os dez 
menos agressivos ao meio ambiente dos Estados Unidos. 
Capacidade 1.300 estudantes 
Grau 6º - 8º 
Tamanho 149.250 sq.ft 
Orçamento 16 milhões de dólares 
Award cost 12.3 milhões de dólares 
Ano de construção 1995 
Economia anual estimada 21.000 dólares 
 26
Principais elementos de projeto: 
- Orientação longitudinal leste-oeste de modo a reduzir o ganho térmico e favorecer a 
colocação de iluminação zenital orientadas a norte e a sul. 
- Iluminação zenital orientada a norte e a sul para as salas de aula e demais 
dependências que correspondem a um acréscimo de cerca de 30% da área 
envidraçada e ausência de áreas envidraçadasnas fachadas leste-oeste. 
- Cobertura com barreira radiante que reflete 90% da radiação de calor. 
- Utilização de vidros “low-e”, inclusive na iluminação zenital. 
- Equipamento de iluminação de alta eficiência com sensores de presença e de níveis 
de iluminação que ajustam automaticamente as lâmpadas fluorescentes de alto 
rendimento quando necessário. 
- Sistema de gerenciamento de energia que controla a quantidade de circulação de ar 
externo conforme a quantidade de pessoas presentes na escola. 
- Iluminação natural complementada com iluminação elétrica com controles 
dimerizados que a ajustam conforme o nível de luz natural varia. 
 (PLYMPTON, 2000). 
 
 
3.2.2. Roy Lee Walker Elementary School – McKinney, Texas. 
Selecionada em 1999 pelo Comitê pelo Meio Ambiente do Instituto Americano dos 
Arquitetos como um dos dez melhores edifícios do programa “Dia da Terra”, reconhecido 
por seu ”projeto de arquitetura viável que protege e evidencia o meio ambiente”. 
Capacidade 680 estudantes 
Grau 1º - 5º 
Tamanho 70.000 sq.ft 
Orçamento 9.3 milhões de dólares 
Ano de construção 2000 
Pay-back iluminação natural (estimado) 3 – 5 anos 
Pay-back outras tecnologias renováveis 10- 15 anos 
 27
 
 
Figura 2 – Roy Lee Walker Elementary School. Fonte: 
 28
 
 
 Figura 3 – Roy Lee Walker School: planta e perspectiva aérea. Fonte: 
 29
3.2.3. Dena Boer Elementary School – Salida, Califórnia. 
 
Capacidade 819 
Grau 1º - 5º 
Tamanho 47.000 sq.ft. 
Orçamento 4,7 milhões de dólares 
Ano de Conclusão 1997 
Economia mínima anual (estimada) 9.000 dólares 
Principais elementos de projeto: 
- Brises com controles eletrônicos instalados nos dispositivos de iluminação zenital 
para modular os níveis de iluminação natural. 
- Os dispositivos de iluminação zenital possuem três camadas de material acrílico 
prismático e seletivo de espectro, que refrata a luz natural pelo ambiente evitando a 
incidência direta dos raios solares. 
- Lâmpadas fluorescentes de alta eficiência com reatores eletrônicos colocadas entre 
as aberturas zenitais. 
Figura 4 – Iluminação zenital nas salas de aula da Dena Boer Elementary School. Fonte: 
Daylighting Initiative – Pacific and Gas and Eletric Company, 1999. 
 30
3.2.4. J.J. Pikle Elementary School / St. John Multipurposer Facilty – Austin, Texas. 
 
 
 
Figura 5- Planta da J.J.Pikle E.S.: implantação em blocos separados. Fonte: 
 
Capacidade 720 – 800 estudantes 
Grau 1º - 5º 
Tamanho 115.000 sq.ft. (68% de área p/ escola) 
Orçamento 13,4 milhões de dólares 
Ano de conclusão 2001 
Economia anual estimada 32.000 dólares 
 
Principais elementos de projeto: 
 
- Orientação do edifício de modo que a luz natural incida nas fachadas norte e sul, 
onde são fáceis de controlar, e não nas fachadas leste e oeste onde tem maior ganho 
de calor. 
- Iluminação zenital com placas de policarbonato voltada para a orientação sul 
- Todas as janelas possuem na altura da linha de visão vidro verde com absorção de 
raios infravermelhos, o que é efetivo para o clima de Austin. 
- As salas de aula da fachada norte possuem janelas altas tipo “studio” que permitem 
que a luz natural penetre no fundo da sala. 
- Implantação no formato de “finger plan”. 
 
 
 
 
 
 31
 
3.2.5. As escolas analisadas pelo grupo Innovative Design: 
 
 A empresa de arquitetura americana Innovative Desing Inc., que realizou uma pesquisa 
sobre os efeitos da iluminação no bem estar e no desempenho dos estudantes em escolas 
projetadas pela própria empresa em Johnston County na Carolina do Norte (item 2.3.), 
utilizou estas mesmas escolas para fazer uma análise da conservação de energia em 
comparação com outras escolas da mesma região que não utilizavam a iluminação natural 
como norteadoras do seu projeto. Os dados foram levantados durante um ano, entre julho de 
1993 e junho de 1994, com exceção da escola Four Oaks (Apêndice 1) cujos dados foram 
levantados entre 1991 e 1992. Foram incluídas nesta pesquisa outras duas escolas projetadas 
pela mesma empresa: Durant Road Middle School (Apêndice 2) e Clayton Elemetary 
School, também no estado da Carolina do Norte. As informações sobre custos e consumo de 
energia foram fornecidas “Johnston County School’s Maintenace Department”. 
 As principais características dos projetos destas escolas eram que procuravam 
principalmente a orientação norte-sul para as salas de aula, possuíam iluminação zenital com 
proteção de tecido translúcido para evitar a radiação direta do sol sobre o plano de trabalho, 
sensores de luz para ativar a iluminação elétrica como complemento da iluminação natural, 
persianas para escurecer as salas quando necessário. As escolas foram projetadas com a 
intenção de obter mais de 70 footcandles através da iluminação natural durante mais de dois 
terços do tempo de utilização da escola (NICKLAS, BAILEY,1997). 
 A tabela a seguir mostra uma comparação entre os dados das escolas da mesma região da 
Carolina do Norte projetadas com iluminação natural e as que não foram, no decorrer do 
período de tempo abrangido pela pesquisa. Os dados para as escolas grifadas em negrito 
representam as escolas projetadas pela empresa Innovative Design desde o ano de 1990. 
Para uma melhor leitura dos resultados da pesquisa é importante frisar que no caso 
específico destas escolas, elas eram equipadas com sistema de ar condicionado. 
Tradicionalmente, o maior item de consumo de energia em escolas é o do sistema de 
iluminação artificial. 
 
 
 
 32
Escola 
Média/Intermediária 
BID Sq.ft. $ / Sq.ft. 
Clayton 91 120.000 $ 65,26 
Selma 92 98.000 $ 71,89 
Carrboro 92 136.266 $ 81,17 
Davis Drive 93 132.000 $ 70.79 
Durham 93 290.046 $ 72,35 
Durant Road 94 148.500 $ 83,04 
Chapel hill 94 191,569 $ 107,19 
 
Escola Elementar BID Sq.ft. $ / Sq.ft. 
Four Oaks 90 120.000 $ 55,02 
Cleveland 93 103.079 $ 71,93 
Davis Drive 93 76.000 $ 72,57 
Eastway 93 78.000 $ 83,22 
Oak Grove 94 77.586 $ 90,95 
Hodge Road 94 75.070 $ 89,37 
Weatherstone 94 75.070 $ 93,18 
Clayton 95 96.800 $ 90,75 
 
Tabela 10 – Comparação entre as escolas convencionais e as escolas projetadas com 
iluminação natural pelo grupo Innovative Design. Fonte: NICKLAS, BAILEY-1997. 
 
 
 
 Uma questão sempre presente nesta discussão é a do custo das obras projetadas com os 
princípios e dispositivos para iluminação natural. Entende-se que para obter uma melhoria 
nas condições da iluminação natural dos edifícios é necessário investir em janelas, vidros 
eficientes, dispositivos de iluminação zenital, sistemas de iluminação artificial eficiente com 
sensores de presença e de níveis de iluminação que os adaptem à disponibilidade de luz 
natural. Estas medidas têm que ser tomadas em conjunto, pois isoladamente não surtem 
 33
efeito. Como o investimento nesses itens não estão previstos nos orçamentos iniciais das 
obras convencionais, seria de se supor que os edifícios que deles se utilizam seriam 
logicamente mais caros. Segundo os autores, entretanto, os custos dos componentes de 
iluminação natural acrescentaram pouco ao orçamento inicial destes projetos, como se pode 
ver na comparação feita na Tabela 11. Além disso, há que se levar em consideração não 
apenas os valores absolutos, mas também compara-los com os outros itens do orçamento 
inicial. Para o projeto da Durant Road Middle School (Apêndice 2), por exemplo, conforme 
afirmam os autores: “Através de uma extensiva estimativa de custo feita por empresa 
independente de orçamentos para a construção, foi determinado que o custo adicional dos 
componentes para iluminação natural totalizou 230 mil dólares. Entretanto, se 
contabilizarmos a economia de 115 mil dólares pela redução em equipamentos mecânicos e 
sistemas elétricos devido à diminuição da carga térmica e da necessidade de luminárias, o 
custo líquido adicionalno projeto seria de 115 mil dólares – menos de 1% do custo total da 
construção. O projeto inteiro, quando finalizado, ficou 5% abaixo do orçamento estimado e 
o investimento feito na relação iluminação natural / energia, quando comparado com outras 
escolas típicas da região, retornará para o sistema escolar em menos de um ano” 
(NICKLAS, BAILEY-1997). 
 Medindo o consumo de energia, devido à iluminação artificial e ao ar condicionado, os 
autores traçaram alguns cenários com metodologias diferentes para comparar o consumo de 
energia em escolas convencionais e nas escolas projetadas com os princípios da iluminação 
natural, conforme tabela abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 34
 
Escolas com 
iluminação 
natural / 
Consumo de 
energia($/sq.ft.) 
Custo com toda 
a iluminação 
externa incluída 
Custo se todas as 
escolas tivessem 
a mesma taxa de 
$0,09/ Kwh 
Custo com a 
mesma taxa de 
consumo e 
iluminação 
externa subtraída 
Custo com 
consumo 
estimado para 
anos climáticos 
típicos 
Clayton Middle 0,90 0,90 0,84 0,71 
Selma Middle 0,97 0,92 0,90 0,77 
Média 0,94 0,91 0,87 0,74 
 
Escolas sem 
iluminação 
natural 
 
North Middle 1,00 1,03 1,00 
Smithfield 
Middle 
1,42 1,17 1,14 
Smithfiel-Selma 
HS 
1,43 1,22 1,12 
South HS 1,20 1,29 1,23 
Média 1,26 1,18 1,12 
 
Economia de 
energia / sq.ft. 
0,32 0,27 0,25 
Tabela 11 – Consumo de energia em escolas com iluminação natural em Johnston County 
entre julho de 1993 e junho de 1994. Fonte: NICKLAS, BAILEY-1997. 
 
 Dos dados analisados, os autores concluem que “...a economia de energia, medida 
comparando-se as escolas com e sem os princípios da iluminação natural, de $0,32/sq.ft....” 
pode ser vista como o mínimo , desde que as novas escolas têm um uso adicional que, se 
descontado do cálculo, aumentaria o índice de economia. Como conclusão geral do estudo, 
 35
estimam que “...a iluminação natural, mesmo excluindo-se todos os ganhos relativos à saúde 
e à produtividade, faz sentido do ponto de vista do investimento financeiro. As escolas com 
iluminação natural analisadas no estudo indicaram redução do custo de energia entre 22% e 
64% em relação às escolas convencionais. Com o retorno de investimento estimado em 
menos de três anos para as novas escolas, os benefícios para o sistema educacional são 
enormes. Na Carolina do Norte, uma escola média de cerca de 12.000 m² que incorpore um 
sistema de iluminação natural bem integrado pode economizar 40.000 dólares por ano em 
relação às de construção convencional. E se os custos de energia subirem 5% ao ano, a 
economia só nesta escola será de mais de 500.000 dólares nos próximos dez anos” 
(NICKLAS, BAILEY,1997). 
 
 
3.2. A pesquisa no Brasil. 
 
 Uma das primeiras pesquisas sistemática a abordar a questão do conforto ambiental, dentre 
eles o conforto luminoso, nas escolas da rede pública do estado de São Paulo foi o estudo de 
1995, intitulado “O desempenho dos edifícios da rede estadual de ensino – o caso de São 
Paulo. Avaliação técnica: primeiros resultados”; coordenado pelos professores da FAU 
Sheila Orstein e José Borelli Neto. A metodologia utilizada foi uma “avaliação pós-
ocupação tipo walktrough”, conforme definida pelos seus autores, ou seja, uma avaliação 
técnica de curto prazo onde a ênfase não está na avaliação dos pontos de vista dos usuários 
(ORNSTEIN, BORELLI, 1995). Foram levantadas 27 escolas, todas construídas após o 
ano de 1950, o que representava 1% das escolas públicas de 1º e 2º graus do município e da 
grande São Paulo. Entre os diversos itens de avaliação dos edifícios, como sistema 
estrutural, tipologia construtiva, acabamentos, instalações, funcionalidade, foram analisados 
também os itens de conforto ambiental e, entre eles, o desempenho da iluminação natural e 
artificial. Em relação à iluminação natural, os dados apontaram um resultado que os autores 
consideraram satisfatório: “De um modo geral, e como resultado das primeiras vistorias 
realizadas, tem-se que em mais de 55% das escolas, objeto de estudo, a iluminação natural 
foi considerada ótima e/ou satisfatória, segundo uma escala semântica de 4 pontos (‘ruim’, 
‘insatisfatória’, ‘satisfatória’ e ‘ ótima’)...” (ORNSTEIN, BORELLI, 1995). Como não 
 36
existe uma maior definição de critérios de medição da luz natural, é de se supor que os 
dados coletados dizem respeito aos níveis quantitativos de iluminação e não exatamente a 
critérios qualitativos. Na seqüência, são apresentados dados de “Conforto Lumínico – 
problemas gerais” que apontam para a evidência de que talvez esses níveis estejam acima do 
desejável, com marcas de quase 40% das escolas levantadas com ofuscamento no plano de 
trabalho e mais de 60% de incidência direta de radiação solar no plano de trabalho, o que 
segundo os autores representam “...alguns itens de desempenho ineficiente localizados” 
(ORNSTEIN, BORELLI, 1995). Em relação à iluminação artificial, os autores consideram 
que os valores encontrados apontam resultados ainda mais satisfatórios, com 70% das 
escolas levantadas com níveis de iluminação ótimo e/ou satisfatória, segundo a mesma 
escala semântica apresentada, resultado ao qual atribuem ao fato de 80% das escolas serem 
pintadas com cores claras. Com o estágio atual das pesquisas, entretanto, seria possível 
considerar que talvez os dados encontrados apontem para um desequilíbrio nas condições de 
iluminação das escolas levantadas, com a falta de controle da incidência direta da luz do sol 
no trabalho o que, ao mesmo tempo em que promove altos índices de iluminância, pode 
também produzir ofuscamento e desconforto. Quanto à iluminação artificial, como existe 
esta exuberância de luz natural, talvez poderia estar sendo utilizada em excesso, causando 
desperdício de energia. A pesquisa previa um item de avaliação de conservação de energia 
que, entretanto, “não foi tabulado, pois as informações encontradas não foram suficientes e 
confiáveis” (ORNSTEIN, BORELLI, 1995). 
 As pesquisas em relação à iluminação natural em projetos de edifícios escolares no Brasil, 
entretanto, parece que têm se desenvolvido principalmente em relação ao potencial de 
conservação de energia nas escolas. Ultimamente foram publicados inúmeros trabalhos 
relacionados ao assunto, geralmente concentrados em trabalhos acadêmicos de artigos, teses 
e dissertações. A vantagem evidente da utilização de uma estratégia de iluminação natural 
nas escolas brasileiras é, em primeiro lugar, que o gasto em energia elétrica se deve 
principalmente aos sistemas de iluminação artificial. Em segundo lugar, a característica de 
uma grande rede pública na qual estas escolas estão estruturadas aponta para um enorme 
potencial de conservação de energia. 
 Ghisi e Lamberts, por exemplo, fizeram uma avaliação das condições de iluminação 
natural nas salas de aula da Universidade Federal de Santa Catarina em 1997 para avaliar o 
 37
potencial de economia de energia elétrica através da redução do uso da iluminação artificial. 
A colocação dos autores vai no sentido de deixar claro que a utilização da luz natural por si 
só não promove conservação de energia, mas que esta só ocorre quando é possível reduzir a 
carga da iluminação artificial através da sua utilização. Uma outra característica da luz 
natural, segundo os autores, é que esta é termicamente mais eficiente que a iluminação 
artificial e, portanto, “ a carga térmica inserida no ambiente pela iluminação natural é menor 
do que a criada pela artificial” (GHISI, LAMBERTS,1997). Para ilustrar esta afirmação, 
mostram as faixas de eficiência luminosa para iluminação natural citada por PEREIRA 
(1992), conforme tabela abaixo: 
 
Condições de iluminação natural Eficiência luminosa (lm/W) 
Sol direto (altitude solar 60°) 67 a 70 
Radiação global com céu claro 95 a 125 
Radiação difusa com céu claro 100 a 145 
Céu encoberto 100 a 130 
Tabela12 – Eficiência luminosa da iluminação natural. 
 
 Em outra tabela mostram, para comparação, as faixas de eficiência luminosa para 
lâmpadas fluorescentes conforme dados fornecidos na época por catálogos dos fabricantes. 
Fica evidente então que a substituição de parte da iluminação artificial pela luz natural ajuda 
a reduzir a carga térmica, permitindo reduzir as cargas para dimensionamento de sistemas de 
ar condicionado, nas escolas que os utilizam, aumentando significativamente o potencial de 
conservação de energia. 
Lâmpadas Eficiência luminosa (lm/W) 
Fluorescente de 30W 67 a 70 
Fluorescente de 32W 66 a 95 
Fluorescente de 34W 71 a 93 
Fluorescente de 40W 53 a 92 
Fluorescente de 58W 69 a 90 
Fluorescente de 65W 68 a 69 
Tabela 13 – Eficiência luminosa de lâmpadas fluorescentes. Fonte: (GHISI,1997). 
 38
 
 As medições foram realizadas em 4 salas de aula de dimensões e condições semelhantes, 
porém com orientações diferentes. Os dados aferidos de iluminação natural foram tratados 
estatisticamente e comparados com a recomendação da NB-57 de 300 lux de iluminação 
média para salas de aula. Como estas medições foram feitas em um edifício em que a 
iluminação artificial é responsável por 70% do consumo de eletricidade, os autores 
concluem que a economia neste bloco devida a iluminação natural é de 17,5%. Extrapolando 
para o restante do campus, onde o “o uso final de iluminação é de 63% e as salas de aula 
respondem por 23% de sua área construída”, concluem que a economia total no consumo 
seria de 3,6% (GHISI, LAMBERTS,1997). Comparando com outras áreas e generalizando 
o resultado, os autores afirmam que “...a economia gerada nas tarifas de energia elétrica do 
campus do aproveitamento da iluminação natural em salas de aula e atividades 
administrativas seria de 9%”. Como o campus da UFSC apresenta um consumo anual de 
10GW, esta economia seria de 0,9 GW ao ano, ou seja, R$ 88.650,00 de economia por ano 
em valores referenciados no ano de 1996 (GHISI, LAMBERTS,1997). 
 O desperdício de energia na iluminação de escolas, principalmente as da rede pública, é 
quase sempre causado pela sobreposição da iluminação artificial e natural em ambientes nos 
quais a iluminação elétrica poderia ser reduzida ou otimizada, conforme constataram 
PEDROSA et alli em um artigo para ENCAC 2003 onde analisaram o desempenho 
luminoso de uma sala de aula do CEFET em Minas Gerais. Esta análise foi feita através da 
avaliação de dados de iluminância no interior das salas obtidos em medições com luzes 
apagadas e acesas. Comparando os dados obtidos com os valores estabelecidos por norma, 
os autores constataram que as medições realizadas com as luzes acesas apresentavam níveis 
de iluminância muito acima do estipulado, enquanto que nas medições efetuadas com luzes 
apagadas os níveis de iluminância eram suficientes em pontos próximos às janelas, decaindo 
para o interior da sala, onde poderia ser complementado com a luz artificial. Nas áreas 
adjacentes as janelas o nível era acima do máximo desejável, podendo acarretar 
ofuscamento. Juntando-se a isto fato de que as luminárias estavam fora das especificações 
corretas e necessitando de revisão, constataram que o ambiente, além do desperdício de 
energia, poderia também causar desconforto luminoso. 
 39
 “ Grande parte dos projetos de escolas públicas não consideram aspectos como: níveis 
adequados de iluminação nas salas, possíveis condições de ofuscamento e incidência direta 
solar (Labaki, 2001). Além disso, raramente nesses projetos é considerada a contribuição da 
luz natural e conseqüente economia de energia, seja por desconhecer a sua importância ou 
por não possuir verbas para investir na compra de equipamentos mais adequados (dimmers, 
sensores,etc.)” (PEDROSA et alli, 2003). 
 É importante frisar que tal estratégia representa um grande potencial de conservação de 
energia ao reduzir o consumo de energia elétrica. ROMERO (1994) verificou que o sistema 
de iluminação da Universidade de São Paulo é responsável por 65,5% do consumo total do 
campus. Nas escolas brasileiras, segundo a ABILUX (1995), a iluminação artificial pode ser 
responsável por até 90% do consumo de eletricidade. Em um artigo apresentado no NUTAU 
2002, VIANA et alli (2001) avaliaram a iluminação natural das salas do edifício 
administrativo do CEFET de Belo Horizonte e concluíram que seria possível desligar 480 
lâmpadas de 40W, o que representou uma economia de U$ 272,40 mensais. 
 Multiplicando-se esta potencialidade pela rede de milhares de escolas pelo estado, pode-se 
ter uma enorme economia que pode ser revertida para a construção e adequação de mais e 
melhores escolas. 
 Existe um equívoco que se repete na maioria dos projetos das escolas públicas brasileiras 
que é o de projetar a iluminação artificial para ser utilizada durante todo o período escolar, 
fato este agravado pela não existência de interruptores nas salas de aula, o que impede o 
usuário de manipular o acender e apagar das lâmpadas que permanecem assim acesas todo o 
tempo. Em um artigo do JB On-Line afirma-se que nas 1029 escolas municipais foram 
projetadas salas de aula sem interruptores, causando um gasto de R$ 6 milhões por ano em 
eletricidade, segundo Jorge Forbes da Rio Urbe, com maior evidência nos CIEPs, por 
causas de seu tamanho. Como diz o diretor do Departamento Geral de Infraestrutura da 
Secretaria de Educação do Rio de Janeiro: ''Era uma medida para economizar. Acreditava-
se que com isso evitaríamos que as lâmpadas se queimassem mais rápido. Impediria que os 
estudantes ficassem brincando de ligar e desligar a iluminação das salas''. (JB Online – 
Especial Racionamento). 
 40
IV. PROJETO DE ILUMINAÇÃO NATURAL EM ESCOLAS 
 
4.1. Exemplos de escolas americanas 
 
 Segundo estimativas do governo federal americano, entre os anos de 2000 e 2007 serão 
construídas cerca de 5.000 novas escolas para suprir a demanda de novos estudantes desde o 
jardim de infância até o final do ciclo básico. O Departamento de Energia dos Estados 
Unidos (DOE) estima que as escolas americanas gastam em torno de seis bilhões de dólares 
por ano em energia e cerca de 25% deste valor, ou seja, um milhão e meio de dólares 
poderia ser economizado todo ano por meio de “melhores projetos dos edifícios, 
disponibilidade de eficiência energética e tecnologias de energias renováveis”. Para atuar 
neste sentido, o DOE criou em 1994 o programa “Energy Smart Scholls”, que faz parte de 
um programa nacional “Rebuild América”, orientado para os estados e as comunidades do 
país se organizarem para conseguir “economizar energia, melhorando o desempenho de 
edifícios, diminuindo a poluição do ar através da redução de demanda por energia, e 
melhorando a qualidade de vida através de eficiência energética e tecnologias de energias 
renováveis” (www.energysmartschools.gov ). 
 Segundo o CHPS ( Colaborative for High Performance Schools) somente no estado da 
Califórnia cerca de 100.000 novos estudantes adentram o sistema de ensino todo ano. Este 
fluxo é aumentado ainda pela constante migração e deslocamento das populações. O sistema 
educacional da Califórnia é o maior do país, 1 em cada 8 estudantes do sistema educacional 
americano está na Califórnia, sendo que em torno de 6,2 milhões de pessoas, entre 
estudantes, professores e funcionários, freqüentam os edifícios escolares na Califórnia. O 
estado gasta anualmente cerca de 700 milhões de dólares em energia e o Departamento de 
Energia estima que de 20 a 40% deste valor poderia ser economizado através de projetos 
que melhorassem o desempenho energético dos edifícios escolares. 
 Analisando-se os dados para a Califórnia e fazendo-se uma projeção para o total das escolas 
dos estados que compõe a nação americana, entende-se perfeitamente a preocupação e o 
esforço do governo para montar um plano nacional de conservação de energia. 
 
 
 41
4.1.1.North Clackamas High School, Clackamas, Oregon. 
 
 Esta escola foi escolhida em 1996 pela “entidade Energy Foundation” dos Estados Unidos 
para servir como exemplo de edifício sustentável com um desempenho excepcional em 
relação à conservação de energia. Conforme ensaios feitos anteriormente na fase de projeto 
com o programa DOE-2, a Clackamas High School será capaz de economizar energia a uma 
taxa de 40% abaixo dos índices exigidos pelos códigos de energia do estado do Oregon, nos 
Estados Unidos. Conforme a modelagem do DOE-2, os ganhos anuais em energia em 
relação às escolas tradicionais serão de 275.000 kW/h em iluminação, 315.000 kW/h em 
ventiladores e bombas, 150.000 kW/h em refrigeração e 27.000 therms (2.7 bilhões BTUs) 
(Cameron Burns- RMI, 2002). 
 A escola foi projetada segundo os conceitos de edifícios sustentáveis levando-se em 
consideração o edifício como um todo e seu entorno. Um estudo cuidadoso da implantação 
relaciona o edifício com o seu entorno e o clima local (Figura 6). O edifício foi orientado 
em um eixo leste-oeste em relação ao terreno de modo a otimizar a iluminação natural, a 
ventilação e o acesso e controle da insolação. O acesso de luz natural ao interior diminui a 
carga térmica e os custos energéticos devidos à iluminação artificial. Sensores automáticos 
de presença, luz e dióxido de carbono fazem com que ar e luz sejam fornecidos somente 
quando necessários. 
 42
 
Figura 6 - North Clackamas: implantação e entorno. 
 
Figura 7 – North Clackamas: esquema de iluminação natural e prateleiras de luz das salas 
de aula. 
 43
 A intenção do projeto é de a escola seja durável, flexível e fácil de manter. Juntamente 
com outras estratégias de edifícios sustentáveis, como o uso de energia renovável, materiais 
recicláveis de baixa toxidade, análise do ciclo de vida e da eficiência energética, ventilação 
natural, a estratégia para a iluminação natural tem um papel central na concepção do projeto. 
Janelas, iluminação zenital e prateleiras de luz fornecem luz natural e vista para o exterior 
para 90% dos espaços ocupados. Foi prevista uma pequena instalação fotovoltaica na 
cobertura com previsão de ampliação, se necessário. 
 
 
 
Figura 8 – North Clackamas: espaços interiores iluminados com luz natural. 
 44
 North Clackamas 
 
 
 45
4.1.2. Ash Creek Intermediate School – Independence, Oregon. 
 
 
Fig. 9 – Ash Creek – vistas externas. 
 A escola Ash Creek representa tudo aquilo que se pode esperar de uma escola sustentável: 
usa recursos e energia eficientemente, é fácil e barata para manter e fornece um ambiente 
confortável, estimulante e saudável para funcionários, professores e estudantes. 
Melhor de tudo: não custa mais para construir do que uma escola convencional 
(BETTERBRICKS, 2006). 
 46
 
 
 
Figura 10 – Janelas altas proporcionam distribuição uniforme de luz natural. 
 
 O edifício da escola Ash Creek tem um desempenho energético 30% mais eficiente do que 
o exigido pelos padrões do código de edificações do estado do Oregon nos Estados Unidos, 
que foi reconhecido como um dos melhores códigos do país. Grande parte desse 
desempenho se deve à estratégia de iluminação natural adotada em seu projeto. O nível de 
iluminação é o aspecto mais visível do projeto diferenciado para quem adentra a escola 
(figuras 9 e 10). A estratégia do projeto foi pensada de forma a permitir o acesso da luz 
natural no interior do edifício de várias maneiras: 
- a escola térrea tem orientação norte-sul de modo a obter a máxima, mais controlada 
e mais balanceada luz natural. 
 47
- Iluminação zenital, janelas colocadas no alto de grandes pés direitos nas circulações 
e no centro de “mídia”. 
- Os centros de mídia têm iluminação zenital com isolamento térmico que torna a luz 
natural difusa. 
- O ginásio de esportes tem janelas altas para permitir a penetração da luz. 
- As salas de aula têm tubos condutores de luz natural que são menores em diâmetros 
do que dispositivos de iluminação zenital e são fabricados com materiais refletivos 
que trazem a luz direta do sol e a luz ambiente para o interior da sala através do 
forro. Um difusor espalha a luz pelo ambiente. 
- Prateleiras de luz acrescentam luz ao interior das salas de aula, onde são colocadas 
tanto no seu exterior quanto no seu interior. Colocadas a um terço da altura das 
janelas, refletem luz para o forro das salas , que a reflete para fundo do ambiente. 
- As salas de aula possuem lâmpadas fluorescentes de alta eficiência com sensores 
automáticos que as desligam quando os níveis de iluminação natural são suficientes 
ou quando as salas estão desocupadas. 
- As janelas com orientação leste-oeste têm vidros translúcidos de modo a reduzir o 
ganho de calor no interior do edifício. 
- Painéis de cores suaves são colocados nas áreas comuns para defletir a luz que 
penetra no edifício, ao mesmo tempo em que têm a função de melhora a acústica do 
ambiente. 
- As aberturas para iluminação natural nas salas de aula também favorecem a 
ventilação natural: possui janelas operáveis e ventilação pelo teto em cantos opostos 
da sala de modo a permitir a ventilação cruzada. Com a utilização da ventilação 
natural, somente poucas áreas no interior do edifício requerem o uso de ar 
condicionado. 
- Os pisos e as paredes são tratados com materiais fáceis de manter e com cores claras 
de modo a refletir o máximo possível a iluminação natural. (Greg Churchill – 
Oregon Office of Energy). 
 A escola recebeu um prêmio na área da energia concedido pelo Oregon Office of 
Energy, quando foi enfatizado que o seu projeto era um ganho para a comunidade 
porque evidenciava o ato de ensinar e aprender, reduzia os custos de operação e protegia 
 48
o meio ambiente. Como disse Forrest Bell, superintendente deste distrito escolar: “ Não 
estamos querendo uma peça de exibição. Queremos um espaço flexível e funcional que 
possa nos servir por mais cem anos” (Churchill –2002). 
 
 
 Figura 11 – Interior das salas de aula da Ash Creek School. Fonte: Boora Architects. 
 
 
 
 
 49
4.1.3. Dalles Middle School – The Dalles, Oregon. 
 
 
Figura 12 – Dalles Middle: brises verticais e iluminação zenital. 
 Esta escola no estado norte-americano do Oregon, que tem quase 9.000 m², foi concluída 
no ano de 2002 e recebeu o prêmio “Green Building Council’s Gold Certification for 
Leadership in Energy and Environmental Design”, tornando-se a primeira escola do estado a 
ser certificada pelo LEEDS. Contrariando a idéia de que escolas projetadas para serem 
iluminadas naturalmente custariam necessariamente mais caro e apesar de todas as 
instalações previstas no projeto para atingir a certificação LEEDS, a obra custou cerca de 86 
 50
dólares a menos por metro quadrado construir do que a média das escolas do estado do 
Oregon e ficou pronta em apenas um ano. 
 Os arquitetos, com a cooperação do Laboratório de Iluminação Natural de Seattle, criaram 
uma estratégia que fornece luz natural de alta qualidade a toda a estrutura de dois 
pavimentos. A orientação da escola e os dispositivos de iluminação natural oferecem uma 
visão do exterior para 90% dos ambientes ocupados, ao mesmo tempo em que reduz o uso 
anual de iluminação elétrica em 56%. Esta luz natural e balanceada é obtida através de 
dispositivos como grandes janelas energeticamente eficientes, iluminação zenital e 
condutores tubulares de iluminação natural. Prateleiras de luz foram colocadas na parte 
superior das janelas para refleti ra a luz que entra para o teto, ao mesmo tempo em que 
sombreiam a parte inferior. Lâmpadas fluorescentes de alto desempenho com sensores de 
presença e sensores de luz natural ajudam a economizar energia. A escola foi projetada para 
ser pelo menos 46% mais eficiente do que uma escola projetada de acordo com o código 
energético do estado de Oregon, economizando cerca de