Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL

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1 Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação MÓDULO 1: INSOLAÇÃO MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL MÓDULO 3: ILUMINAÇÃO DE INTERIORES Docente: Claudete Gebara J. Callegaro 2º semestre de 2013

2 CONFORTO AMBIENTAL MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL Revisão de aspectos tratados no módulo 1 (Insolação) e na disciplina de Ergonomia e Antropometria no semestre passado (Conforto Visual) UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 21 out 2013

3 CONFORTO AMBIENTAL MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL O posicionamento relativo das áreas terrestres em relação ao Sol é o principal fator de diversificação climática. PRINCIPAIS FATORES CLIMÁTICOS: temperatura pressão umidade movimentação do ar radiação solar eletricidade atmosférica ionização atividade solar O termo radiação refere-se à emissão contínua de energia Natureza das Ondas: Mecânica: necessitam de um meio material para se propagar (mar, som, corda) Eletromagnética: podem se propagar tanto no vácuo (ausência de matéria) como em outros meios (luz solar, ondas de rádio, micro-ondas, raios X). O fóton é a partícula elementar mediadora da força eletromagnética. Normalmente, a luz é formada por um grande número de fótons, tendo a sua intensidade ou brilho ligada ao número deles. UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 21 out 2013

4 CONFORTO AMBIENTAL MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL ATENÇÃO: Não confundir radiação solar com luz solar. A luz solar é a parte da radiação percebida por nossos olhos ESPECTRO ÓPTICO. Mas existem outras formas de radiação solar, também em ondas, que não são percebidas pela visão raios ULTRAVIOLETAS e raios INFRAVERMELHOS Este segundo módulo da disciplina trata de ILUMINAÇÃO NATURAL. Vamos, pois,trabalhar com o espectro óptico e as reflexões da radiação solar no ambiente (edifícios, pessoas, objetos, vegetação...) transformadas em luz. Assim, poderemos trazer para o projeto de arquitetura mais um aspecto que colabora para a sustentabilidade ambiental. UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 21 out 2013

5 CONFORTO AMBIENTAL MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL ESPECTRO DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA SOLAR Imagem creditada a ASSUNÇÃO, 2006, obtida em arquivo ppt do Prof. Dr. Emerson Galvani - Laboratório de Climatologia e Biogeografia LCB, encontrado na internet, em busca por radiação solar Da energia eletromagnética provinda do Sol, cerca de: 43% podem ser percebidos pelos olhos humanos (espectro óptico), 49% são sentidos apenas como calor (infravermelho), 7% não são vistos e nem sentidos, mas atuam sobre as células de muitos seres (ultravioleta). UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 21 out 2013

6 CONFORTO AMBIENTAL ILUMINAÇÃO NATURAL Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 A visão é o órgão do sentido mais utilizado tanto no trabalho quanto no cotidiano. O olho humano se adapta melhor à luz solar do que à luz artificial. Pode-se considerar luz natural aquela recebida diretamente do Sol ou a que nos chega por reflexo dessa mesma luz. A luz natural varia com as horas do dia e nos dá uma sensação psicológica do tempo (cronológico e climático), reduzindo a monotonia e nos permitindo acompanhar as variações externas. Os projetos de arquitetura devem considerar, primeiramente, a luz natural, para então complementá-la com processos artificiais.

7 VISÃO Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 As principais características da visão são: ACUIDADE VISUAL pequenos detalhes Depende da iluminação e do tempo de exposição. Luz excessiva atrapalha a acuidade - contração da pupila ACOMODAÇÃO distância O cristalino muda de forma (engrossa ou encurva) CONVERGÊNCIA - coordenação dos 2 olhos É essa condição que dá a sensação de profundidade. PERCEPÇÃO DAS CORES comprimentos de onda Os processos de acomodação e a convergência acontecem simultaneamente e dependem da musculatura dos olhos. Disso depende vermos uma imagem única.

8 Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 Quando os olhos estão abertos, a luz atinge a íris (parte colorida). A íris tem uma abertura (pupila) que controla a quantidade de luz que deve entrar no olho. Atrás a pupila situa-se o cristalino, que é a lente do olho. A musculatura ciliar é que dá o foco dessa lente ( musculatura de movimentação). Anatomia do olho humano. Imagem obtida em

9 Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 O vítreo (gelatina) é responsável por preencher todo o interior do olho e manter a tonicidade e o aspecto estrutural de um globo. A retina fica no fundo do olho e é ali que ficam os terminais nervosos que transformam os estímulos luminosos em sinais elétricos. O nervo ótico conduz os sinais elétricos ao cérebro sob forma de sensação visual. O olho tem 2 tipos de células fotossensíveis: cones - cerca de 6 a 7 milhões em cada olho bastonetes - cerca de 130 milhões em cada olho

10 Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 Os cones se concentram na fóvea central, no fundo da retina, e são responsáveis pela percepção das cores e do espaço e pela acuidade visual. A fóvea fica no eixo visual do olho e é o local onde ocorre maior incidência de luz. Os cones dependem de luz intensa para exercerem sua tarefa plenamente. Na parte periférica da retina só existem bastonetes. Os bastonetes não distinguem cores, apenas tons de cinza e formas. Por sua vez, não dependem de muita luz. Entre a fóvea e a periferia há cones e bastonetes misturados.

11 Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de Os níveis de iluminação natural em espaços abertos são superiores a lux, podendo chegar a mais de lux num dia claro, especialmente em países tropicais e equatoriais. Num edifício, 1% dessa luz exterior já proporciona um nível de iluminação mais do que suficiente para a maior parte das atividades. O aproveitamento da luz natural reduz o consumo de energia de outras fontes para iluminação. Contudo, o excesso de aberturas pode levar ao excesso de radiação solar direta, resultando em ofuscamento e aquecimento, nem sempre desejado em climas quentes.

12 Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 As cores percebidas pelo olho humano quando os objetos são iluminados pela luz solar são ditas como cores reais. Espectro visível (ou espectro óptico) é a porção do espectro eletromagnético cuja radiação é composta por fótons capazes de sensibilizarem o olho de uma pessoa normal. Nós conseguimos perceber apenas as ondas com comprimento entre 380 e 780 nanômetros. (milésimos de metro)

13 CONFORTO AMBIENTAL MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL Temos pelo menos 7 tipos de receptores cromáticos e não apenas os que percebem os comprimentos de onda das cores primárias: vermelho (680nm) verde (545nm) azul (430nm) Imagem obtida em UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 21 out 2013

14 CONFORTO AMBIENTAL ILUMINAÇÃO NATURAL Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 nm) Conceitos e imagem da ABNT, extraídos de FERREIRA, 2010 Lúmen (símbolo lm) = unidade de fluxo luminoso. 1 lúmen = fluxo luminoso emitido em todas as direções por um ponto luminoso com intensidade de 1 candela, em condições especiais de controle Candela (do latim vela, símbolo cd) = unidade de medida básica da intensidade luminosa.

15 CONFORTO AMBIENTAL ILUMINAÇÃO NATURAL Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 Conceitos e imagem da ABNT, extraídos de FERREIRA, 2010

16 CONFORTO AMBIENTAL ILUMINAÇÃO NATURAL Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 Lux (símbolo lx) = unidade de iluminamento 1 lux = incidência perpendicular de 1 lúmen sobre superfície de 1 m². Conceitos e imagem da ABNT, extraídos de FERREIRA, 2010

17 CONFORTO AMBIENTAL ILUMINAÇÃO NATURAL Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo - Versão de 04/06/2013 Imagem extraída de OSRAM, s/data.

18 REFERÊNCIAS CORBELLA, Oscar; YANNAS, Simos. Em busca de uma Arquitetura Sustentável para os trópicos - conforto ambiental. Rio de Janeiro: Revan, FROTA, A. B; SCHIFFER S. R. Manual de conforto térmico. São Paulo: Nobel, OSRAM. Manual Luminotécnico Prático. Osram, s/data. SANT ANNA, Daniele Ornaghi. Clima, percepção e arquitetura. Tese de Mestrado apresentada à FAUUSP em 2007, sob orientação do Prof. Dr. Ualfrido Del Carlo. VIANNA, Nelson Solano; GONÇALVES, Joana Carla Soares. Iluminação e arquitetura. São Paulo: Geros Arquitetura, válida para todas as imagens apresentadas obtidas no endereço virtual : O endereço informado na internet está incompleto e não se conseguiu encontrar o caminho correto para o arquivo, a não ser pela busca por palavra-chave.) UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 21 out 2013

19 CONFORTO AMBIENTAL MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL Estratégias arquitetônicas para conseguir boa iluminação natural e conforto dos ambientes: organização dos espaços interiores localização, forma e dimensão das aberturas geometria e cores das superfícies internas distribuição homogênea de luz no interior bom projeto para as partes fixas e móveis dos elementos de controle à entrada de luz natural e radiação solar direta definição do complemento artificial de iluminação definição das propriedades térmicas e lumínicas dos vedos (vidros, policarbonatos...) conhecimento sobre a cultura e os costumes locais em relação às cores UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 21 out 2013

20 CONFORTO AMBIENTAL MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL ESQUEMAS A SEREM INCLUÍDOS NOS SEMINÁRIOS UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 21 out 2013

21 SOMBRAS E MÁSCARAS MÁSCARAS CÁLCULOS A SEREM INCLUÍDOS NOS SEMINÁRIOS UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 07 out 2013

22 APLICAÇÃO DA CARTA SOLAR CÁLCULOS A SEREM INCLUÍDOS NOS SEMINÁRIOS JOHN, 2010:70 UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 16 set 2013

23 SOMBRAS E MÁSCARAS MÁSCARAS Conhecido o contexto, então sim terá sentido estudar a iluminação natural no interior dos ambientes. A arquitetura bioclimática recomenda que, avaliado o contexto e a qualidade da iluminação natural para os fins desejados, se complemente com equipamentos artificiais FROTA, 2004:124 CÁLCULOS A SEREM INCLUÍDOS NOS SEMINÁRIOS UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 07 out 2013

24 SOMBRAS E MÁSCARAS ASSUNTO PARA OS SEMINÁRIOS UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 07 out 2013

25 SOMBRAS E MÁSCARAS ASSUNTO PARA OS SEMINÁRIOS UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 07 out 2013

26 SOMBRAS E MÁSCARAS A insolação dos ambientes é dos principais fatores de conforto ambiental e salubridade. A radiação solar pode entrar em uma edificação lateral ou zenitalmente (por cima), direta ou indiretamente, interferindo na luminosidade e na temperatura. POSSIBILIDADES A CONSIDERAR NOS SEMINÁRIOS MONTEIRO, 2006: UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 07 out 2013

27 PESQUISA EM GRUPO PARA COMPARTILHAMENTO COM A CLASSE EM 11/11/2013 (50% da avaliação do bimestre) TEMA GERAL: Elementos arquitetônicos (fixos e móveis) para controle (proteção e promoção) da insolação de ambientes (internos e externos). SUBTEMAS: a) varanda, galeria; b) beiral, sacada; c) marquise, toldo; d) tela, persiana; e) quebra-sol (brise-soleil), refletor solar, cobogó; f) pérgula, telheiro; g) vidro, policarbonato. MATERIAL A APRESENTAR: a) material teórico e exemplos gerais sobre o subtema escolhido pelo grupo; b) escolha de pelo menos 1 situação real e acessível para: fotos, projetos, desenhos; carta solar, sombras, mascaramento; medição de intensidade solar sobre área de trabalho, trazer material para trabalho em classe, individual verificação da reação dos usuários em relação aos elementos arquitetônicos pesquisados. UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 24 out 2013

28 PROGRAMAÇÃO E AVALIAÇÃO DO 2º BIMESTRE 12ª 3 21 out 3 Iluminação natural - luz solar direta e refletida. Penetração do sol por aberturas. Reforço do módulo 1. 13ª 3 28 out 3 Iluminação natural - luz solar direta e refletida. Influência da configuração do edifício sobre a eficiência da iluminação natural. Medição com luxímetro: treinamento de uso. Desenvolvimento de material para o seminário. 14ª 3 4 nov 3 Condicionantes para um projeto de iluminação natural nos trópicos: questões complementares, legislação, arquiteturas (João Filgueiras Lima, IPT, AQUA, CAIXA, LEED...), iluminação pública e paisagem urbana. Desenvolvimento de material para o seminário. 9 nov ATIV. DIA DA RESPONSABILIDADE SOCIAL: tema possível: COMPL. importância da insolação para a salubridade 15ª 3 11 nov 3 Apresentação dos trabalhos em grupo: elementos arquitetônicos para controle de insolação e iluminação natural. Definição de trabalhos em grupo sobre elementos externos: a) varanda, galeria b) beiral, sacada; b) marquise, toldo; c) cobogó, tela, persiana; d) quebra-sol, refletor solar; e) pérgula, telheiro; e) vidro, policarbonato. fotos, projeto, desenhos, cálculo de mascaramento, medição de intensidade solar sobre área de trabalho, verificação da realidade dos usuários. 20% - avaliação individual em classe 30% - avaliação do grupo 16ª 3 18 nov 3 Influência da iluminação dos interiores: aparelho visual, percepção, cores, riscos. Luminotécnica - principais conceitos. Reforço dos módulos 1 e 2. 17ª 3 25 nov 3 Tipos de lâmpadas, espectros, efeitos cênicos. Iluminação interior: atividade, segurança, iluminância média, iluminação direta e indireta, efeitos arquitetônicos. Tipos de luminárias. Reforço dos módulos 1 e 2. 18ª 3 2 dez PROVA GERAL INDIVIDUAL - Módulos 1, 2 e 3. 50% 19ª 3 9 dez SUBSTITUTIVAS - REAVALIAÇÃO 24 Avaliação dos módulos 2 e 3 - Iluminação Natural e Artificial = Avaliação do 2º bimestre 100% UNIB Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. Última intervenção em 24 out 2013