luminot Écnica aplicada
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ArqArq. Ms. Nelson Solano . Ms. Nelson Solano ViannaViannaArqArq. Ms. Silvia . Ms. Silvia BigoniBigoni
LUMINOTLUMINOTÉÉCNICA CNICA APLICADAAPLICADA
Arq. Ms. Nelson Solano Vianna
www.geros.com.br
Tel. (16) 3669.12.92 – (11) 9.8345.52.52
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Consultoria técnica
Publicações Técnicas
EnsinoCertificação ambiental
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CURSO DE ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL (Luminotécnica)
PARTE 1: CONCEITOS GERAIS: A Radiação Solar; Conceito
de Conforto e Conforto Visual; Quantificação X
Qualificação; Requisitos e Critérios de Desempenho Luminotécnico; Integração da Luz Naturalcom a Artificial
PARTE 2: Grandezas Fotométricas, suas Unidades e Aplicações
PARTE 3: Fontes: Lâmpadas e Leds
PARTE 4: Cases
PARTE 5: Sistemas de Iluminação Artificial e suas Aplicações
PARTE 6: Cálculo Luminotécnico
CONCEITOS GERAIS
PARTE 1
Arq. Nelson Solano
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Light Design = fundamentação de uma
idéia que relaciona a luz com a arquitetura, o
espaço e o usuário. A luminotécnica a
complementa e dá o suporte técnico.
Que idéia é essa ?
Define hierarquias dentro do espaço e campos visuais
A luz define forma, planos e volumes
Valoriza texturas
Cria movimentos
Define contrastes
Muda geometrias e cria ilusões
Influencia o humor, a ambiência e cria atmosferas
Quais sensações e emoções queremos propiciar por meio da luz ?
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CASA COR 2017
Sala de Estar – Marília Campos Veiga
O QUE VOCÊ QUE ILUMINAR ????
CONCEITO DE CONFORTO
O Processo de Projeto
1. Critérios conceituais/qualitativos que ordenam o projeto (Design criteria)(Estudo preliminar e ante-projeto)
PARTIDOARQUITETÔNICO
2. Utilização de métodos para avaliação dos critérios acima
(Projeto Executivo)
3. Comparação entre 1 e 2 : feed-back
LUMINOTÉCNICO
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A DIFERENÇA ENTRE INSOLAÇÃO E ILUMINAÇÃO
A DIFERENÇA ENTRE INSOLAÇÃO E ILUMINAÇÃO
• Diferenciam-se pelo espectro da radiação eletromagnética e principalmente pelo diferentes objetivos que cada uma tem em relação ao projeto de arquitetura.
• Quando falamos em “Insolação” pensamos sempre na questão térmica baseada no fato que ela é, normalmente, o principal parâmetro do ganho térmico total de um ambiente.Deve estar sempre associada às condições de verão e inverno. E lembramos também da questãohigiênica associada ao ultravioleta (UV).
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A
RADIAÇÃO
SOLAR
Atrai insetos
47% 46%
RADIAÇÃO SOLAR
7%
7
Radiação Solar
Fonte: LIPPSMEIER,
Georg. Tropenbau –
Building in the Tropics,
1969, p.58
100%
50%
27%
23% Fonte: FROTA, Anésia B. Geometria da Insolação, 2004, p.20
5.000K
2.000K
Estes três tipos de radiação, combinadas em
diferentes proporções, são encontradas em todas
as fontes de luz, tanto natural como artificial.
E AS FONTES ARTIFICIAIS O QUE
EMITEM ?
• Quando falamos em “iluminação”pensamos sempre nas questões de conforto visual relativas às boas condições de visão e ao uso da luzcomo instrumento de criação e concepção dos espaçosconstruídos.
A DIFERENÇA ENTRE INSOLAÇÃO E ILUMINAÇÃO
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O QUE VAI DEFINIR O USO DARADIAÇÃO SOLAR E DA LUZ DIRETA X
LUZ DIFUSA DO PONTO DE VISTA DA ILUMINAÇÃO?
“...A função...”
TAREFAS LABORATIVAS E
PRODUTIVASTAREFAS NÃO
LABORATIVAS, DE LAZER, ESTAR E
RELIGIOSAS
OS DOIS TIPOS DE ATIVIDADES DO PONTO DE VISTA DA ILUMINAÇÃO
• ATIVIDADES LABORATIVAS E PRODUTIVAS– Ex. Indústrias, escolas, bibliotecas,escritórios, bancos
• ATIVIDADES DE LAZER, ESTAR, RECREAÇÃO E RELIGIOSAS– Ex. Habitação, templos, restaurantes, lojas. Espaços
de lazer
CADA UMA DELAS VAI EXIGIR CONDIÇÕES DIFERENCIADAS DE ILUMINAÇÃO
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CALL CENTER BRADESCO, SÃO PAULO, SP
Projeto: Saturno Arquitetura – Consultoria: Nelson Solano
OS DOIS TIPOS DE ATIVIDADES DO PONTO DE VISTA DA ILUMINAÇÃOAtividades Laborativas e Produtivas
Industrias BRASCAM- SÃO CAETANO DO SUL
Foto: Arqto. Nelson Solano
Escola
Galeria de Arte, Itália Arq. Carlo Scarpa
Catedral de São Pedro, Vaticano
Foto: Arqto. Reginaldo RonconiAtividades Não Laborativas
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TADAO ANDO
NAOSHIMA CONTEMPORARY ART MUSEUMKAGAWA, JAPÃO. 1988-92.
O OLHO E OS O OLHO E OS CAMPOS VISUAISCAMPOS VISUAIS
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1 % 30 %
O quanto a nossa visão é importante?
O PROCESSO DE VISÃO
Fonte: OSRAM
Campo Visual:160-180º na horizontal e 110-130º na vertical
Fonte: Arqto.Nelson Solano
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Campo Visual:• Campo visual central (2º)• Tarefa visual (16º vert. e 20º horiz.)• Entorno (36º vert. e 44º horiz.)• Limite da zona de visão
Fonte: Arqto.Nelson Solano
O OLHO HUMANO
Esquema de abertura das pupilasFoto interna do olho
“Nossos olhos são feitos para ver as formas sob a luz” - Le Corbusier
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Fonte: IES. IES Lighting
Handbook, 1966, p.2-2
“Terceiro Fotorreceptor”
Células ganglionarespresentes na retina, por meio de um fotopigmentochamado melatopsina, que se encarrega de converter radiação eletromagnética em sinais nervosos que chegam ao núcleo do hipotálamo (BRAINARD et alli, 2001) e (BERSON, DUNN e TAKAO, 2002).
CICLO CIRCADIANO
Transdução: Processo de transformação de energia luminosa em potenciais de ação para o sistema nervoso.
O OLHO HUMANO:
• A retina é formada por bastonetes que são muito sensíveis à luz e aos movimentos e pelos cones sensíveis às cores. Ambos são tipos de neurônios.• Os bastonetes (cerca de 120 milhões) são aproximadamente mil vezes mais sensíveis que os cones (cerca de 7 milhões), e são sensíveis somente à tonlidades de preto e branco. • Os cones são mas são mais sensíveis às cor e os detalhes. São sensíveis a três cores primárias: VERDE – AZUL e VERMELHO (RGB). Percebemos todas as outras cores através da combinação destas três cores básicas.• De dia intervêem ambos - predominam os cones (visão fotótica), enquanto à noite funcionam mais os bastonetes (visão escotópica). Os bastonetes são muitas vezes sensíveis à faixa verde do espectro visual →→→→ desvio na curva de visibilidade à noite e os cones à faixa amarela (gráfico).• Em ambientes pouco iluminados somente são ativados os bastonetes, numa acuidade visual baixa (vemos mais branco, preto e cinzas intermediários, mesmo onde haja cor). • A fóvea é formada por uma concentração alta de cones (50.000), localizando-se dentro da retina, na linha de visão. Os bastonetes se localizam adjacentes à fóvea e na periferia da retina.
Cada sentido tem um elemento de detecção chamado receptor, que corresponde a uma célula ou um conjunto delas especializadas no registro de um determinado tipo de energia.
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� percepção fisiológica da Radiação Solar Visível: entre 0,4µµµµ e 0,8 µµµµ;� maior sensibilidade para o comprimento de onda de 0,55 µµµµ(amarelo esverdeado) e menor para os extremos do espectro (roxo e violeta) � capacidade de perceber as cores com diferentes luminosidades: a radiação amarelo-esverdeada é a que nós sentimos com maior luminosidade de dia. À noite o olho sofre um desvio para a banda dos verdes.
Fonte: Catálogo Philips
Visão EscotópicaVisão Fotópica
Propriedades do olho
COR
CMYK RGB
Manual Luminotécnico PráticoFonte: OSRAM
Sistema aditivo de cores cor final percebida é resultado da soma de fontes de luz emitindo cores básicas.
Sistema subtrativo - são utilizadas tintas, cujos pigmentos absorvem determinadas cores e refletem outras.
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• acomodação: percepção a diferentes distâncias e luminosidades →pode-se melhorar a visibilidade aumentando-se os níveis de iluminância:•acuidade: a capacidade do olho de reconhecer com nitidez e precisão os objetos → habilidade do olho de ver detalhes. A acuidade é função: do nível de iluminância do objeto, de seu tamanho, da distância até os olhos, do tempo de visão, do contraste entre o objeto e seu entorno imediato e de perturbações visuais dentro do campo visual.
• adaptação: característica dominante da visão humana → ajuste a diferentes luminâncias e iluminâncias dos objetos. O olho humano émuito sensível e adaptável: de 1 lux a mais de 100.000 lux:
O CONCEITO DE CONFORTO E CONFORTO
VISUAL
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COMO A ARQUITETURA MANIPULA AS VARIÁVEIS DO MEIO AMBIENTE?
POR MEIO DO PARTIDO ARQUITETÔNICO !
PARTIDO ARQUITETÔNICO É UM CONJUNTO DE DIRETRIZES GERAIS DE PROJETO QUE CONFORMAM A IDÉIA INICIAL DO MESMO, OU
SEJA, JUSTIFICAM E EXPLICAM O ESTUDO PRELIMINAR.
� Tipologia arquitetônica e formal
� Tecnologia construtiva
� Relação exterior/interior, cheios e vazios
� Implantação e Orientação
� Relação funcional / espacial entre as diferentes atividades e espaços
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QUAIS SÃO AS CONSEQUÊNCIAS DAS
DECISÕES RELATIVAS AO PARTIDO ARQUITETÔNICO
PARA OS ESPAÇOS, DO PONTO DE VISTA DO
CONFORTO AMBIENTAL?
CONCEITO DE CONFORTO
Quantidade de luz: Lux
Distribuição da luz
Cor e aparência da luz
Temperatura do ar: ºCUmidade Relativa: %
Ventos: m/s
Nível de Ruído: dB(A) com determinadas
características
ESTÍMULOS AMBIENTAIS
(Físicos, Objetivos, Quantificáveis)
MEIO AMBIENTE
(CLIMA) e MEIO EXTERNO
1º Nível de Conforto:
A RESPOSTA FISIOLÓGICA AOS
ESTÍMULOS AMBIENTAIS
SENSAÇÕES
DESTE RACIOCÍNIO DEVIRA UMA DEFINIÇÃO CLÁSSICA DE CONFORTO AMBIENTAL
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Conforto é quando fazemos omínimo de esforço fisiológicoem relação à luz (e também ao
som e ao calor) para a realização de uma determinada
tarefa
CONCEITO DE CONFORTO
• Para a determinação de conforto visual vários parâmetros interferem nesta análise. DOIS são ABSOLUTAMENTE FUNDAMENTAIS:
• No caso do E este é determinado empiricamente através de testes que o relacionam com o desempenho da tarefa visual considerando:
* o tamanho dos detalhes críticos dessa tarefa
* a distância que esses detalhes são vistos
* os contrastes entre tarefa e entorno
* a velocidade com que essa tarefa deve ser feita
* o grau de precisão exigida na sua realização
* o menor cansaço
* e a idade de quem a realiza.
CONCEITO DE CONFORTO VISUAL SOB A ÓTICA DA FISIOLOGIA
O critério básico utilizado na relação acima sempre foi o de maior eficiência = produtividade !!
O NÍVEL DE ILUMINÂNCIA (E) e o CONTROLE DO OFUSCAMENTO.
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Light Designers: Como se pode avaliar atividades que fogem do aspecto “produtivo”
(ex. lazer, habitar e orar)???
Luz Natural – Estação Julio Prestes
São Paulo/SP
Luz Artificial – Hotel Luxor
Las Vegas/EUA
Será que podemos e devemos interpretar o conceito de
CONFORTO somente sob a ótica destes parâmetros de
esforço fisiológico ?
CONCEITO DE CONFORTO
Como vocês definem conforto ?
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BEM ESTAR
ESTAR EM HARMONIA COM O AMBIENTE
É VOCÊ GOSTAR DO AMBIENTE
QUANDO NOSSAS NECESSIDADES SÃO
ATENDIDAS
É QUANDO V. NÃO SE SENTE INCOMODADO
SENSAÇÃO AGRADÁVEL
SE SENTIR BEMÉ ALGO ACONCHEGANTE
CONCEITO DE CONFORTO
PRAZERESTAR EM
EQUILÍBRIO
(SUBJETIVAS, dif.quantificáveis)
� da experiência anterior
� da personalidade
� do estado de ânimo
� da faixa etária
� da relação de gênero
� de aspectos culturais e estéticos� O grau de perturbação ou conforto depende da relação MENTE – MEIO
O estímulo é objetivo - A sensação é fisiológica – A emoção subjetiva
SENSAÇÕES - EMOÇÕES
(Físicos, Objetivos, Quantificáveis)
ESTÍMULOS
Quantidade de luz: Lux
Nível de Ruído: dB(A)
Temperatura do ar: ºC
Umidade Relativa: %
Ventos: m/s
Avaliação que depende, não só da resposta fisiológica, mas:
� A Arquitetura pode ser entendida como meio de se trabalhar a relação Homem - Meio Ambiente, produzindo-se ESTÍMULOS e colhendo-se SENSAÇÕES E EMOÇÕES
CONCEITO DE CONFORTO
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Capela de Ronchamp, França –
Le Corbusier
“...Decidi fazer a beleza pelo contraste. Acharei os complementares e estabelecerei um jogo entre o bruto e o acabado, entre o espaço e o intenso, entre a precisão e o acidental. Farei as pessoas pensarem e refletirem. Esta é a razão da violenta, clamorosa e triunfante policromia das fachadas” – Le Corbusier
COMO AVALIAR ESTA LUZ ??
Gustavo Áviles – arq. e light designer (México)
“A luz não ilumina só o objeto, ilumina o significado...”
E ESTA ??
O Rei Arthur – Festival Bregenz, Alemanha
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La Almudena – Antiga Catedral de Madri
“Há uma dimensão do universo que não corresponde àquela avaliável pelos nossos sentidos” – Joseph Campbell no livro “O poder do mito”
O processo visual consta de três partes:
1. o estímulo físico da luz sobre os olhos
2. a sensação que esse estímulo provoca
3. as emoções e significados que estes
estímulos nos trazem
O estímulo é objetivo
A sensação é fisiológica
A emoção subjetiva
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A PERCEPÇÃO HUMANA
•A percepção humana não é um processoisolado: depende de expectativas,
motivações e experiências anteriores.
• A percepção relaciona-se com osprocessos psicológicos inferidos queorganizam, estruturam e interpretam a
informação que nos chega. A percepçãoenvolve muito mais que a sensação.
(Harrison, A.A. A psicologia como ciência social, Edusp, 1975, p. 95)
A PERCEPÇÃO HUMANA
A percepção é o processo de organizar e interpretar dados sensoriais recebidos para desenvolvermos consciência do meio ambiente e de nós mesmos. Implica eminterpretar, o que não ocorre com assensações. (DAVIDOFF, Linda L. Introdução
a psicologia. São Paulo: McGraw-Hill, 1983. Pg. 211)
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Aquilo que percebemos pelos nossos vários sentidos é constantemente modificado pelo nosso repertório interno, ou seja, por experiências acumuladas e valores próprios de cada um, o que não deixa de depender profundamente daquilo que pensamos, sentimos e de nossos valores culturais – Nelson Solano
Vídeo “Mutantes.pps”
CONCEITO DE CONFORTO(*) SCHMID, Aloísio. A idéia de Conforto – Reflexões sobre o ambiente construído, Ed.
Pacto Ambiental, Curitiba, 2005.
O conforto é definido pelo autor com um conjunto de valores práticos, artísticos e técnicos, acrescidos de emoção e prazer.
A grosso modo os três termos poderiam ser definidos da seguinte maneira:COMODIDADE (Condição encontrada por excelência,
dentro da casa. Alívio da dor – enfermeiras Kolcaba e Wilson).ADEQUAÇÃ0 (Modificação no ambiente que, reduzindo o
conforto, é necessária para o desempenho produtivo do trabalho).EXPRESSIVIDADE (transcendência, elevação do conforto
ao nível mais alto, atingindo seus diferentes contextos -corporal, ambiental, psico-espiritual e sócio-cultural, a fim de sensibilizar, emocionar).
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CONCEITO DE CONFORTO
• Como exprimimos em números, ambientes ótimos do ponto de vista da Iluminação, da Acústica e do Conforto Térmico?
• Estamos muito preocupados com o como o Homem desenvolve suas atividades e não com oporquê
• A Psicofisiologia e a Psicologia Ambiental são uma das chaves do que consideramos conforto e Arquitetura e pouco nos preocupamos com ela
CONCEITO DE CONFORTO
Qualificação X Quantificação
• Todos os parâmetros quantitativos são passíveis de uma qualificação, enquanto que nem todos os qualitativos são passíveis de uma quantificação
• A quantificação é um meio de verificação de conceitos pré-determinados que são os norteadores fundamentais da concepção de qualquer obra de Arquitetura, não sódo ponto de vista do Conforto Ambiental mas também de outras áreas
• Qual é a exatidão da quantificação obtida?
• O que se quantifica? Estímulos, sensações ou emoções?
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OS OBJETIVOS DA ILUMINAÇÃO
(Natural e Artificial)
OBJETIVOS DA ILUMINAÇÃO
ILUMINAÇÃO NATURAL E ARTIFICIAL
1. Obter boas condições de visão
(Visibilidade, segurança, orientação)
ATIVIDADES LABORATIVAS E PRODUTIVAS
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REQUISITOS E CRITÉRIOS DA BOA ILUMINAÇÃO - Para atividades LABORATIVAS
1. Níveis Mínimos de Iluminância (Lux) dados pela Norma NBR/ISO 8995-1 (Antiga 5413)
2. Boa distribuição destes níveis pelo local, ou seja, boa uniformidade
3. Controle do ofuscamento
4. Mutabilidade / Flexibilidade da luz / Versatilidade
OBJETIVOS DA ILUMINAÇÃO
1. luminária 2. luminária 3. luminária
1. Sensor de luz 2. Sensor de luz 3. Sensor de luzLuminária com reator dimerizável e amplificador de sinal
Nível de iluminação ajustado (constante)
Nível de iluminação artificial
O exemplo acima está baseado numa sala com a seguinte configuração :
1. luminária 2. luminária 3. lumináriadistância da janela 1.35 m 4.05 m 6.75 mnível de luz natural 10 % 3 % 1.8 %
Nível de iluminação natural
Consumo de energia em diferentes soluções :
Magnético 159 kWh/a 159 kWh/a 159 kWh/a
Eletrônico 125 kWh/a 125 kWh/a 125 kWh/a
86 kWh/a60 kWh/a
27 kWh/aDimerizável
83% 62% 46% = 64%
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REQUISITOS E CRITÉRIOS DA BOA ILUMINAÇÃO - Para atividades LABORATIVAS
1. Níveis Mínimos de Iluminância (Lux) dados pela Norma NBR 8995-1
2. Boa distribuição destes níveis pelo local, ou seja, boa uniformidade
3. Controle do ofuscamento
4. Mutabilidade / Flexibilidade da luz / Versatilidade5. Boa reprodução de cor – dependendo da função6. Boa aparência de cor – cores neutras e/ou frias7. Economia de energia - prioritária8. Integração do projeto luminotécnico com o arquitetônico
A ILUMINAÇÃO É TRATADA COMO UM INSTRUMENTO DA PRODUÇÃO
OBJETIVOS DA ILUMINAÇÃO
Luz arquitetônicaLuz arquitetônica: Éposicionar a luz dentro de elementos arquitetônicos do espaço, como cornijas, sancas, etc. Deve-se tomar cuidado com esse termo, pois toda a luz deve ser por definição arquitetônica, isso é, em perfeita integração com a arquitetura. Nesse caso se estáapenas escolhendo elementos arquitetônicos para servirem de suporte àluz.
Micasa, SP.Fonte: Arcoweb set 2004
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ESCRITÓRIOS ADMINISTRATIVOS
DE EMPRESA PÚBLICA EM SP
QUANTIDADE DE LUZ SUFICIENTE E BOA DISTRIBUIÇÃO
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ILUMINAÇÃO NATURAL E ARTIFICIAL
2. Enfatizar os aspectos psico-estéticos relativos ao uso da luz para
caracterização dos espaços(Ambientação, destaque, conforto,
expressividade)
ATIVIDADES NÃO LABORATIVAS, NÃO PRODUTIVAS, DE LAZER , ESTAR E
CONTEMPLAÇÃO
OBJETIVOS DA ILUMINAÇÃO
Parlamento em Daka, IndiaArqto. Louis Kahn
Museu Britânico, Londres Arq. Norman Foster
OBJETIVOS DA ILUMINAÇÃOAtividades Não Laborativas e Produtivas - De lazer e Estar
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AYOAMA, TÓQUIO, JAPÃO. 1991.
UCHIDA, MITSUHASHI, NISHIOKA & STUDIO 80
EXIBIÇÃO ORIJINZA
1. Baixos Níveis mínimos de iluminância (Lux) no plano
de trabalho; não adquirem importância
2. Distribuição irregular dos níveis de iluminância pelo
local, desuniformidade
3. Ofuscamento, contrastes de claro/escuro, luz e sombra e
de cores
4. Mutabilidade / Flexibilidade da luz
5. Boa reprodução de cor (IRC) - dependendo da função
6. Boa aparência de cor (Tº cor Kº) - cores quentes
7. Economia de energia – não prioritária
8. Integração do projeto luminotécnico com o arquitetônico
A ILUMINAÇÃO É TRATADA COMO UM INSTRUMENTO DA CRIAÇÃO DO ESPAÇO
Requisitos e Critérios de desempenho luminotécnico para atividades NÃO produtivas/laborativas, de estar, lazer e religiosas:
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Galeria de Arte, Itália Arq. Carlo Scarpa
Catedral de São Pedro, Vaticano
Foto: Arqto. Reginaldo RonconiAtividades Não Laborativas
Spots com lâmpadas halógenas refletor em alumínio AR 111 100W/4°
Luz de efeitoLuz de efeitoLoja em Buenos Aires Foto: Arq.Silvia Bigoni
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OS DOIS TIPOS DE ATIVIDADES DO PONTO DE VISTA DA ILUMINAÇÃO
• ATIVIDADES LABORATIVAS E PRODUTIVAS– Ex. Indústrias, escolas, bibliotecas,escritórios, bancos
• ATIVIDADES DE LAZER, ESTAR, RECREAÇÃO E RELIGIOSAS– Ex. Habitação, templos, restaurantes, lojas, espaços
de lazer
CADA UMA DELAS VAI EXIGIR CONDIÇÕES DIFERENCIADAS DE ILUMINAÇÃO
O conforto luminoso não pode ser interpretado somente como “as condições que propiciam o não esforço visual-fisiológico quando da realização de uma determinada atividade”. Esta definição é correta mas não contempla todo o universo da Arquitetura.
A função é absolutamente definidora do tipo de luz do espaço e estará dividida em dois grandes universos: o da “luz da razão” voltada às atividades laborativas e produtivas e o da “luz da emoção” relacionada às atividades não laborativas, não produtivas, de lazer, estar e religiosas. Para estas últimas o tal “esforço visual-fisiológico” é absolutamente necessário através dos jogos de luz e sombra, de claro e escuro, das luminâncias (cores, texturas e contrastes) para se chegar a correta concepção de espaço.
CONCLUSÕES
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Ou seja, o conceito de conforto, tanto do ponto de vista da iluminação quanto de outras áreaspressupõe aspectos fisiológicos mas tambémemocionais e psicológicos, envolvendo aspectosobjetivos e mensuráveis + subjetivos e de difícilmensuração.
Dentro destes aspectos mais objetivos e racionais de análise a questão energética e mais recentemente dasustentabilidade torna-se uma questão premente.