COMPLEMENTARIEDADE ENTRE SISTEMAS DE FONTES NATURAIS E ARTIFICIAIS

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Universidade Federal de Roraima 
Centro de Ciência e Tecnologia 
Departamento de Arquitetura e Urbanismo 
ARQ 046 – Acústica e Aplicações para o Conforto Ambiental 
Orientadora: Ayana Dantas de Medeiros 
 
COMPLEMENTARIEDADE ENTRE SISTEMAS DE FONTES 
NATURAIS E ARTIFICIAIS DE ILUMINAÇÃO 
 
Angélica Pereira Triani (IC)1 | Marília V. O. Nascimento (IC)2 | Ohana Pereira da Silva (IC)3 
 
 
Resumo 
Este artigo descreve os métodos de Iluminação Artificial Suplementar Permanente 
para Interiores (IASPI) e o Percentual de Aproveitamento da Luz Natural (PALN) e tem por 
objetivo explanar as estratégias utilizadas para formar um eficiente sistema de integração da luz 
natural com a luz artificial. O estudo foi realizado por meio de referências bibliográficas que 
aplicaram o IASPI e o PALN em estudos de caso que comprovavam a eficácia de ambos os 
métodos. Constatou-se por meio da comparação das duas técnicas que o IASPI possui caráter 
subjetivo enquanto que o PALN apresenta maior rigor técnico. Os dois se mostraram eficientes 
e devem ser aplicados de acordo com o equilíbrio luminoso exigido por cada tipo de projeto. 
 
Palavras-chave: IASPI. PALN. Luz natural. Luz artificial. Sistemas de integração. 
 
Introdução 
A luz é um importante elemento na concepção arquitetônica, pois, além de ser 
fundamentalmente útil, é também uma diretriz que garante ao espaço valores conotativos que 
 
1 Acadêmica do Curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Roraima 
Email: angelicatriani@hotmail.com 
2 Acadêmica do Curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Roraima 
Email: mariliaonascimento@yahoo.com.br 
3 Acadêmica do Curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Roraima 
Email: ohanapereira96@gmail.com 
mailto:angelicatriani@hotmail.com
mailto:mariliaonascimento@yahoo.com.br
mailto:ohanapereira96@gmail.com
possibilitam a qualificação do ambiente no qual se vive. Isso se deve ao fato de que a presença 
da luz revela a definição dos contornos e proporciona a percepção sobre o relevo, textura e cor. 
Barnabé (2008) aborda que para alguns arquitetos ela é apenas um componente que 
condiciona a parte luminotécnica do projeto, enquanto que para outros é material construtivo 
similar ao concreto e ao tijolo. Para os antigos mestres ela era elemento prioritário, funcional, 
estético, poético e simbólico, sem o qual não poderia existir Arquitetura. 
Utilizar a luz natural como geratriz na concepção do projeto implica em torná-la um 
fomento de propostas, envolvendo ao mesmo tempo uma série de outras determinantes 
diretamente relacionadas a ela, como o clima e a mutabilidade das características luminosas de 
acordo com as estações do ano. Por esse motivo, essas condicionantes são fundamentais para o 
modelar arquitetônico, a fim de garantir a valorização do ambiente projetado. 
Essa qualificação do espaço garantida por meio da luz é imprescindível para o conforto 
ambiental. Barnabé (2008) afirma que uma “boa luz” não só facilita as funções de ver e 
reconhecer, como também melhora o bem-estar físico, auxilia a concentração e evita o cansaço 
precoce. Segundo Dondis apud França (2013), a visão tem papel essencial no quadro sensorial 
do ser humano, pois é esse sentido que recebe mais de 80% de todas as sensações e apreende 
formas e volumes através da presença da luz. 
Para garantir esse conforto luminoso, o arquiteto tem à sua disposição elementos 
estruturais e estratégias arquitetônicas que possibilitam um melhor aproveitamento da luz 
natural e sua integração com a luz artificial, conferindo ao ambiente uma nova “atmosfera” por 
meio da intervenção luminosa. Assim, como afirma França (2013), o proveito da luz diurna e 
dos raios solares propiciam ambientes mais salubres e influenciam diretamente na qualidade de 
vida e bem-estar dos usuários. 
Além disso, projetos que possuem como diretriz a luz natural apresentam significativa 
redução no consumo de energia elétrica. Viana e Gonçalves apud França (2013) constatam que 
um edifício não residencial que segue essa diretriz é capaz de gerar uma redução no consumo 
energético na ordem de 30 a 70%. Ou seja, a exploração da iluminação natural garante não só 
o conforto ambiental, como também contribui para uma Arquitetura sustentável. 
Diante disso, esse trabalho busca apresentar métodos que utilizam a integração da luz 
natural com a luz artificial como diretriz no projeto, a fim de explanar a interdependência entre 
ambas e mostrar que essa associação é fundamental para sanar o problema da variação de luz 
ao longo do dia e no período noturno. 
 
Metodologia 
Através de pesquisa bibliográfica percebeu-se que existem métodos para projetos de 
iluminação natural, como por exemplo, a elaboração da carta solar, mascaramento e o método 
dos lumens para iluminação natural. 
 Da mesma maneira há, também, métodos para a elaboração de projetos de iluminação 
artificial, como o estudo da curva fotométrica e o método dos lumens para a iluminação artificial 
e o método pontual. 
 A escolha de um método que integre de fato a luz natural e a artificial se torna 
fundamental para que a luz natural seja aproveitada ao máximo nas edificações. Assim, neste 
artigo apresentam-se os métodos IASPI e PALN, os mais conhecidos que abrangem a 
integração desses dois sistemas, de modo a fomentar o conhecimento acerca do assunto. 
 
Resultados e discussão 
Conforme a NBR 5461/91 - Iluminação, luz é a faixa de radiação das ondas 
eletromagnéticas visíveis ao olho humano e está compreendida entre as radiações 
infravermelhas, de maior comprimento de onda, e as radiações ultravioletas, de menor 
comprimento de onda. 
Os raios luminosos não são visíveis, a sensação de luminosidade se dá em decorrência 
da reflexão desses raios por uma superfície. Assim, iluminância é a luz incidente e luminância 
é a luz refletida (VIANNA apud FRANÇA, 2013). 
 
Método IASPI 
 Iluminação Artificial Suplementar Permanente para Interiores (IASPI) foi desenvolvido 
na Inglaterra no Building Research Station, e é um método que tem como premissa a luz do dia 
como fonte principal de iluminação, complementando-a com luz artificial nas partes mais 
profundas do ambiente, preservando o atributo da iluminação diurna (CISBE apud PECCIN, 
2002). 
Segundo Vianna & Gonçalves apud Lemos (2016) o IASPI é baseado “nas 
considerações subjetivas da aparência do local assim como na previsão dos níveis necessários 
de iluminância”. 
O método é orientado pelas seguintes hipóteses: 
• Em relação à luz natural, a grande variação da iluminância que ocorre ao longo de um 
dia típico não afeta o desempenho visual mesmo quando esta se encontra abaixo da 
aceitação recomendada, devido a habilidade de adaptação da visão humana; 
• As iluminâncias de tarefa são as recomendadas pelas IESNA (Illuminating Engineering 
Society of North America), e as iluminâncias gerais são 1/3 da iluminância 
recomendada para tarefa visual; 
• A luz elétrica pode ser usada para suplementar a luz natural com sucesso quando esta 
for insuficiente (TOLEDO, 2008). 
 Primeiramente, o ambiente deve ser dividido em zonas de diferentes níveis de 
iluminância, destacando onde há necessidade da implementação de iluminação artificial para a 
execução de uma determinada tarefa. Essa iluminação suplementar, de acordo com este método, 
deve ter um nível de iluminância alto suficiente para balancear as partes do ambiente iluminadas 
naturalmente e as partes iluminadas artificialmente (RUTTEN apud LUCENA, 2015). 
 Robbins apud Lucena (2015) afirma que não existem normas para a divisão das zonas 
de iluminação, mas sugere que as zonas sejam divididas a partir da proporção 3:1. Deste modo, 
dentro de uma mesma zona não deve haver diferença entre os valores mínimos e máximos de 3 
vezes o valor mínimo, gerando um contraste confortável ao olho humano. 
 Por fim, após definidas as zonas de iluminação, deve-se escolheras estratégias de 
controle de iluminação artificial para as mesmas. De acordo Ghisi e Robbins (apud Toledo, 
2008) podem ser utilizados três sistemas integrados de luz natural e artificial: 
• No primeiro, chamado de “liga e desliga manual”, a iluminação artificial é ligada 
sempre que a Iluminância interior produzida pela luz natural for inferior que a do 
projeto; 
• O segundo sistema é o “liga e desliga automático” que utiliza de fotocélulas que 
desligam a iluminação artificial sempre que os níveis de iluminação natural forem 
superiores que a iluminância especificada em projeto; 
• O último sistema, mais eficaz, é a dimerização, onde a iluminação artificial é ajustada 
gradativamente ao passo que os níveis de iluminação natural aumentam ou diminuem. 
Deste modo, este método promove uma redução no consumo de energia elétrica, uma 
vez que se evita o uso da iluminação artificial sem necessidade. 
 
Método PALN 
O percentual de aproveitamento da luz natural (PLAN) é a variável utilizada para 
avaliar e comparar o desempenho das diversas opções de controle da iluminação artificial. 
Através dela também é possível estimar a quantidade de energia economizada com a utilização 
da luz natural. Ou seja, determinar o PLAN é estabelecer o intervalo de tempo no qual a luz 
natural poderá substituir ou complementar a luz artificial dentro do horário de utilização do 
espaço considerado (SOUZA, 2003). 
A principal variável que influencia no cálculo do PALN é a estratégia de controle de 
iluminação adotada, para o qual foram escolhidos três tipos: interruptor liga/desliga automático; 
interruptor de passo automático; e a dimerização contínua automática. O primeiro pode também 
ser chamado de interruptor de dois passos e se caracteriza por apagar as luzes quando a 
iluminância natural é igual ou maior que a iluminância de projeto4 (passo 1) e ascender as luzes 
quando a luz natural é menor que a iluminância de projeto (passo 2). 
O segundo é um controlador de três passos utilizado em luminárias que possuem duas 
lâmpadas. No passo 1 as duas lâmpadas estão desligadas, no passo 2 uma delas é ligada e no 
passo 3 ambas são acionadas. Já o sistema de dimerização consiste em dois tipos: o primeiro 
controla a diminuição contínua do fluxo luminoso sem permitir que a lâmpada apague por 
 
4 Quantidade de lux determinado de acordo com o tipo de ambiente em estudo. 
completo e o segundo funciona de forma semelhante ao primeiro, com a diferença de que neste 
pode-se desligar todo o sistema. 
Num estudo de caso, o cálculo do PALN para cada tipo de estratégia de controle de 
iluminação aqui citada deve também considerar outras variáveis como iluminância de projeto, 
as condições do céu (claro, parcial e encoberto), o mês, a fachada orientada para o leste, a 
iluminação unilateral com a janela total e o horário da utilização do ambiente. SOUZA (2003) 
demonstrou as fórmulas matemáticas utilizadas para obter o PALN de cada tipo de estratégia 
empregada e obteve as seguintes constatações: 
• O cálculo do PALN para um sistema de controle automático liga/desliga não 
apresenta aproveitamento da luz natural por complementação, mas sim por 
substituição, pois não ocorrem passos intermediários entre a emissão do fluxo 
luminoso total com a inexistência de fluxo luminoso artificial (SOUZA, 2003); 
• O cálculo do PALN para um sistema de controle automático de 3 passos considera 
uma nova variável denominada fator de economia (FE), que para esta estratégia pode 
assumir três valores distintos. Quando a iluminância média da luz natural for maior 
que a iluminância de projeto, o sistema de iluminação artificial estará desligado, 
possibilitando um fator de economia de 100%. Quando a iluminância média da luz 
natural for menor que a iluminância de projeto e maior ou igual a 50% desta, o sistema 
artificial fornecerá 50% do seu fluxo máximo e apresentará um fator de economia de 
50%. Já quando a iluminância média da luz natural for menor que a iluminância 
mínima que o sistema de iluminação artificial pode fornecer, o mesmo estará acionado 
com a sua capacidade máxima, não permitindo economia de energia (SOUZA, 2003); 
• O cálculo do PALN para um sistema de controle automático dimerizável torna o 
FE variável de acordo com a quantidade e as características da iluminância natural a 
cada hora do dia. Assim, o fluxo luminoso artificial somado ao fluxo luminoso da luz 
natural produzirá a iluminância de projeto (SOUZA, 2003). 
 
Considerações finais 
Este artigo apresentou dois métodos que visam a integração da luz natural com a luz 
artificial de modo que seja possível alcançar edificações energeticamente eficazes. Foi 
constatado que a técnica IASPI possui um caráter subjetivo, uma vez que não existem regras 
para as divisões das zonas de iluminação, o que pode prejudicar no equilíbrio entre a luz natural 
e a luz artificial. Por este motivo, esse método é recomendado quando não se necessita de uma 
precisão luminosa em determinado espaço, ao mesmo tempo que, devido a sua fácil execução, 
torna-se possível aplica-lo em várias tipologias de projeto. 
Em contrapartida, o PALN se mostrou mais rígido tecnicamente, pois utiliza fórmulas 
matemáticas para calcular o percentual de aproveitamento da iluminação natural e da economia 
de energia para cada sistema de luz artificial empregado. Assim, este método é indicado para 
projetos com maior rigor que visam obter dados específicos acerca da eficiência luminosa e 
energética do espaço planejado. 
Portanto, as estratégias IASPI e PALN se mostraram eficientes no aproveitamento da 
luz natural e na redução do consumo de energia elétrica. Além disso, o sistema de dimerização 
indicou melhor resultado em ambos, por se adaptar facilmente as variações de iluminação 
natural no decorrer do dia em diversas condições. Por fim, a implementação de ambos os 
métodos proporcionará uma transição luminosa mais agradável entre o dia e a noite, gerando 
um ambiente mais confortável visualmente. 
 
 
Referências Bibliográficas 
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