O PROJETO DE ILUMINAÇÃO NA ANÁLISE ERGONÔMICA DO TRABALHO

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1 O PROJETO DE ILUMINAÇÃO NA ANÁLISE ERGONÔMICA DO TRABALHO Maria Maia Porto Universidade Federal do Rio de Janeiro - COPPE - Eng. de Produção - APIT Rua Nina Rodrigues, 93 / apto Jardim Botânico - Rio de Janeiro - RJ - CEP: Cátia Siciliano Silvério Universidade Federal do Rio de Janeiro - COPPE - Eng. de Produção - APIT Rua Nossa Senhora das Graças, Ramos - Rio de Janeiro - RJ - CEP: Ana Paula Ferreira da Silva Universidade Federal do Rio de Janeiro - COPPE - Eng. de Produção - APIT Rua Aarão Reis, 146 / apto S - Santa Tereza - Rio de Janeiro - RJ - CEP: Abstract The research about the lighting in a space of job, where it is, how the colors of the environment are arranged, the use of shade dispositivs, if there is natural lighting, what kind of artificial light is used, what kind of job is done in the place, are important elements that must be considerated in the lighting project and in the Ergonomic Analyze of the Job, because all these elements have direct influence in the comfort s man inside your environment of job. When the man works in a comfortable place, where his basic needs are attended, he produces more and with better quality. Light - Quality - Job I. Introdução Atualmente, tem-se observado na indústria uma preocupação quanto à melhoria das condições do ambiente de trabalho, visando a obtenção de maior produtividade. Este trabalho tem por objetivo mostrar a necessidade de um estudo mais amplo no que se refere aos aspectos a serem considerados na análise ergonômica do trabalho dentro do espaço industrial. Dentre estes, pode-se citar a relevância da iluminação natural para a atividade humana, como meio para a obtenção das condições de conforto no ambiente de trabalho. As ambiências físicas devem ser consideradas ainda na etapa de concepção do projeto, a fim de que posteriormente deficiências projetuais do espaço de trabalho não venham a ocorrer, gerando incômodo para os operários e gasto adicional por parte da indústria, que ao mesmo tempo se depara com problemas relativos à queda de produtividade e acidentes de trabalho. Portanto, se deseja mostrar a necessidade de ocorrência de estudos ergonômicos em fases preliminares do projeto industrial, dado o fato que numa fase subsequente, ocorrem dificuldades na implementação de mudanças, e que os resultados obtidos nem sempre são satisfatórios. A adoção de um projeto adequado às condições climáticas locais e necessidades inerentes da atividade exercida pelo operário, visam a otimização dos elementos que compõem a

2 envolvente da edificação e que participam diretamente na melhoria da qualidade de vida do usuário do espaço. II. O projeto de iluminação industrial a partir da luz natural O projeto de iluminação industrial é definido a partir de critérios de qualidade e de quantidade de luz a ser fornecida. Em termos gerais, a função dos compartimentos da unidade fabril determina a iluminação exigida, como aparece explicitado em normas técnicas. Diante de tarefas que demandam elevada acuidade visual, o fornecimento de altos níveis de densidade de fluxo luminoso se torna necessário, ficando a liberdade de criação do quadro visual mais restrita. Neste caso, a qualidade do projeto que segue critérios como distribuição de luminâncias, existência de contrastes de brilho e cor, formação de sombras e ausência de ofuscamento, é definida objetivamente - ainda que dentro dos limites de mensuração impostos por sua própria essência, a partir de recomendações de bases científicas, de modo a contribuir para o aumento da produtividade. Já nos ambientes da unidade industrial, onde a acuidade visual requerida é pequena ou moderada, o que normalmente ocorre nas áreas de apoio à fábrica, a sensibilidade do projetista e sua concepção de projeto pessoal definem um quadro visual rico de sensações sensoriais, cujo tratamento em termos de qualidade obtida é subjetivo, e as variáveis que a definem são tratadas mais livremente. A escolha de sistemas de iluminação natural - lateral ou zenital, de suas orientações e complementos de sombreamento e redirecionamento do fluxo luminoso é um passo determinante na iluminação ambiental. O movimento aparente do Sol, somado às condições da abóbada celeste e à luz refletida pelo entorno, determinam o total de luz local disponível para cada orientação. Internamente, as proporções do compartimento, os materiais de revestimento - refletância (variável com a cor dos pigmentos) e textura, e o posicionamento das células de trabalho em relação à abertura de iluminação, o qual depende do layout da fábrica, definem a quantidade de luz natural que atinge os planos de operações, devendo ser complementada por fontes artificiais, e influem diretamente na qualidade do quadro visual formado. No cálculo da iluminância, as variáveis de projeto envolvidas são: E = Eh.Szt.Ku.Km para sistemas zenitais horizontais, S onde: E é a iluminância média produzida no plano de trabalho (lux) Eh é a iluminância num plano horizontal exposto a toda luz diurna (lux) Szt é a área bruta do vão de iluminação (m 2 ) S é a área do local (m 2 ) Ku indica a fração do fluxo luminoso incidente no envidraçado que alcança o plano de trabalho. Chamado de coeficiente de utilização, Ku é obtido experimentalmente e seu valor depende da geometria da sala, das refletâncias do teto e paredes, e do projeto do sistema de iluminação, incluindo sua transmitância e uso de fatores de sombreamento.

3 Km é o coeficiente que varia com a manutenção ou limpeza do envidraçado e das superfícies internas refletoras. Ep = Egv.Sw.Ku.Km para sistemas laterais, onde: Ep é o iluminamento num ponto interno do compartimento (lux) Egv é o iluminamento externo global incidente no plano vertical da fachada (lux) Sw é a área bruta da janela (m 2 ) Na composição do efeito estético e conforto visual, a disposição física de fontes luminosas, primárias ou secundárias, assim como a localização do plano de trabalho, devem ser observadas para se evitar o ofuscamento - definido como um brilho intenso no campo visual capaz de causar desconforto ou impossibilitar a visão; a formação de sombras rígidas que interferem na visualização de pequenos detalhes pode, por sua vez, ser evitada ou provocada pelo uso de fontes de iluminação pontuais ou por poucas e pequenas aberturas; os contrastes de cor e de luminância - este último criado por diferença significativa, por exemplo, entre a iluminação geral e localizada, causam desconforto psico e fisiológico para o indivíduo que está concentrado, ao passo que são extremamente agradáveis àqueles que podem apreciá-los descontraidamente. III. A importância da cor associada à iluminação A correta distribuição da cor, como um dos fatores de qualidade do quadro visual, contribui para a melhoria das condições físicas do trabalho e para a adequação do homem à máquina e ao seu entorno. Em regiões de clima quente, por exemplo, o planejamento cromático dos locais de trabalho em tons azuis ou verdes claros (cores frias), é interessante visto que estas cores agradam pela sensação de frescor e tranquilidade que transmitem. Contudo, essas cores podem tornar o ambiente monótono e depressivo. É preciso que cores quentes e frias sejam usadas em combinação, em condições médias, definindo certamente em agradáveis resultados. A cor também exerce influência significativa nos aspectos relativos à iluminação natural e artificial devido a variância das refletâncias. A aplicação de cores claras em grandes superfícies, com contrastes adequados para identificar máquinas e funções / espaços, associado a um planejamento adequado da iluminação, além de resultar em economia do consumo de energia em até 30%, e aumentos de produtividade na ordem de 80 a 90%, pode reduzir as ocorrências de ofuscamento e fadiga visual, causadora de acidentes de trabalho. A cor permite substituir as faixas de contraste de luz por oposição de nuances, com a utilização do mesmo fator de reflexão. A análise de dados científicos vem fornecendo informações fundamentais para a escolha das cores das superfícies internas do espaço construído. O uso da cor em indústrias é um fato a ser considerado devido a sua importância em termos de sinalização, quando aplicada para a indicação de funções específicas, e redução da fadiga visual mediante adoção em planos de trabalho em contraste com as superfícies internas do espaço construído, fatores que colaboram para a redução dos acidentes de trabalho e aumento da produtividade do operário.

4 A distância entre a pintura destinada à proteção/manutenção do local, à pintura que vise o conforto ambiental, é mínima, e o acréscimo de custos desprezível frente às vantagens apresentadas. O local de trabalho é também um local de vida. Além dos ambientes destinados à produção e ao estoque, há um certo número de espaços sociais colocados à disposição dos operários, como: vestíbulos, sanitários, salas de repouso, refeitórios, que, agenciados de maneira funcional, pedem uma animação pela cor, em harmonia ou rutura com a ambientação dos espaços de produção. É importante dizer que o uso adequado da cor nos ambientes de trabalho é um fator preponderante, podendo auxiliar na saúde, segurança e bem-estar das pessoas que nele trabalham. Além do benéfico efeito psicológico devido às boas condições ambientais, há uma diminuição no risco de fadiga visual e consequente diminuição de trabalhos falhos, decorrendo deste modo um aumento na eficiência da produção. Ao se criar um ambiente agradável para a realização de uma tarefa, pode-se diminuir a ocorrência de problemas visuais, fazendo com que o operário concentre mais sua atenção na tarefa que está executando que fora dela. Atualmente, a cor é reconhecida como um importante fator de realização de um quadro de adaptação ao trabalho, e através de sua utilização adequada, Procura-se : harmonia estética; conforto visual; conservação e limpeza dos ambientes; incentivo à convivência social; programação visual; caracterização de status de função / periculosidade. Para obter : Maior eficiência e produtividade por parte do trabalhador; Redução da fadiga visual; Aumento da segurança no ambiente de trabalho, devido a melhor identificação dos locais; Redução dos afastamentos de operários (abstenções) devido a ocorrência de acidentes de trabalho. De modo a reduzir ao máximo os esforços de adaptação do olho, é necessário estar ciente que as áreas que constituem o campo visual da tarefa a cumprir não devem apresentar contraste de iluminância elevado. Uma vez que a iluminação do posto de trabalho deve ser bastante elevada, é importante que esta seja a mesma para o fator de reflexão das paredes, das máquinas e de outros equipamentos. Entretanto, como as paredes e as máquinas recebem mais poeira que o teto, assim como se encontram mais diretamente relacionadas à tarefa visual exercida pelo operário, devemos adotar para elas, um fator de reflexão menos elevado, ao passo que o teto, deve apresentar um fator de luminância mais elevado, devido ao fato de se constituir o principal superfície de reflexão da luz natural que incide sobre a abertura lateral.

5 IV. A disposição das aberturas Em regiões quentes, o estabelecimento do conforto térmico e lumínico no interior da edificação é realizado, entre outros fatores, mediante o sombreamento e redirecionamento dos raios solares. A disposição das aberturas laterais tem influência direta na distribuição da luz solar para o ambiente interno, fator de relevante importância para o desempenho da atividade humana. As janelas baixas, situadas no terço inferior das paredes, e cujo emprego é raro, oferecem problemas a nível de ofuscamento. Neste caso, a linha de visão de uma pessoa sentada à altura do plano de trabalho, é invadida pela reflexão da luz, prejudicando a atividade visual. Sob o ponto de vista térmico, acrescentam substancial carga ao ambiente devido à sua localização, exigem do dispositivo de sombreamento uma maior projeção horizontal ou simplesmente uma maior proximidade deste em relação à abertura, para a proteção efetiva da mesma. As janelas altas, devido a sua localização, têm a possibilidade de oferecer uma maior quantidade de radiação direta nos pontos mais distantes do ambiente. Devem ser devidamente sombreadas para evitar a ocorrência de ofuscamento ocasionado pela incidência da luz solar em superfícies de alta refletância, prejudicando de forma significativa a tarefa visual. As janelas a meia altura, apesar de pouco utilizadas em edifícios industriais, são as que apresentam maior facilidade de manuseio e manutenção. Apesar de não apresentarem desempenho lumínico semelhante ao das janelas altas, proporcionam luz suficiente para a execução da atividade humana. O uso associado de elementos de proteção a este tipo de janela, se faz necessário para a intercepção da energia solar direcionada à superfície envidraçada visando a obtenção do conforto térmico e lumínico da edificação industrial. A utilização simultânea da janela alta, neste caso, serviria para aumentar o índice de iluminamento na porção do ambiente oposta à abertura lateral, através da luz incidente no sistema de sombreamento. Vale salientar que o inconveniente da radiação solar direta sobre o indivíduo deve, sob todas as formas, ser evitado a fim de que ocorra o bom desempenho da atividade. V. Dispositivos de sombreamento / redirecionamento - Lightshelf O uso de dispositivos de sombreamento / redirecionamento sobre os fechamentos transparentes da edificação industrial colaboram para a redução dos ganhos de calor proveniente da radiação direta, assim como para a distribuição de forma mais equalizada da iluminação natural dentro do espaço construído; fatores necessários à obtenção das condições de conforto indispensáveis ao bom desempenho da atividade humana. A lightshelf, também denominada prateleira de luz ou refletora, fornece, além do sombreamento, boa distribuição da luz solar com um ofuscamento mínimo. Devido ao seu posicionamento em relação à abertura lateral, este dispositivo tem a capacidade de reduzir o excesso de iluminação natural nas proximidades da janela, redistribuindo-a para os pontos mais distantes do ambiente. Somando-se a estes fatos, a lightshelf não concorre para a redução dos níveis de iluminamento no espaço, devido a sua configuração (no máximo dois elementos, prateleira refletora interna e externa).

6 A conservação de energia obtida a partir da redução da carga térmica da construção frente ao sombreamento da fachada, e a menor utilização da iluminação artificial em complemento à natural, fazem deste tipo de dispositivo uma solução arquitetônica recomendável. Ao mesmo tempo que promove a minimização dos gastos energéticos da edificação industrial, a lightshelf possibilita a manutenção do conforto ambiental necessário ao homem para o desenvolvimento de suas atividades. Para o projeto deste elemento, devem ser feitas considerações a respeito de sua disposição na fachada da edificação, dimensões, materiais utilizados, proteção solar a ser oferecida e refletância das superfícies. A lightshelf deve ser localizada de maneira a proporcionar a efetiva proteção aos fechamentos transparentes da envolvente contra a radiação solar direta. Em fachadas expostas à radiação solar de baixo ângulo, a combinação deste tipo de dispositivo a outros elementos de proteção, como brises verticais, se mostra uma solução interessante para a obtenção de sombreamento eficiente. Ao mesmo tempo, este dispositivo proporciona a reflexão da luz natural para o teto, colaborando para a melhor distribuição desta dentro do espaço. Para que este fato ocorra de forma eficiente, há de se fazer considerações sobre a localização de seus elementos em relação à fachada industrial, e por conseguinte ao usuário do espaço, no caso o operário, e a refletância das superfícies internas, a fim de que o ofuscamento não provoque prejuízos ao desenvolvimento da tarefa visual. As dimensões de uma lightshelf são, a princípio, determinadas por uma necessidade de sombra. De forma análoga, o mesmo ocorre com a sua refletância: o requerimento da distribuição da luz solar no ambiente interno define o coeficiente de reflexão do elemento. A refletância da porção exterior da prateleira de luz apresenta um efeito mais significativo na soma dos reflexos da luz solar admitida no interior da edificação. Desde que essa admissão se realize acima da linha de visão do indivíduo, o processo de redirecionamento não se configura em problema. A lightshelf interior possibilita o sombreamento do ambiente interno mediante a intercepção dos raios solares de baixo ângulo. Ao mesmo tempo, o redirecionamento é realizado pela adoção de uma refletância máxima na sua superfície. A janela superior na fachada com lightshelf deve ser composta de vidros claros de alta transmissão para a obtenção de um iluminamento máximo sobre a prateleira refletora. A janela disposta abaixo do elemento, quando submetida à luz refletida pelo entorno, deve ter o seu coeficiente de transmissão reduzido, a fim de possibilitar a atividade visual do indivíduo nas proximidades da abertura lateral. Tal fato, porém, tende a reduzir a iluminação natural proveniente do exterior, e criar uma sensação de semi-obscuridade quando o brilho da janela superior aparecer simultaneamente. Quando ocorre a adoção de alta transmitância para esta janela, o controle do ofuscamento, neste caso, é realizado mediante o adequado posicionamento do plano de trabalho em relação ao fechamento transparente. As superfícies internas da edificação podem funcionar como fontes refletoras da luz solar que alcança a abertura lateral, ou até mesmo o anteparo. Para tal, teto e paredes devem possuir alto índice de refletividade a fim de se obter ambientes uniformemente iluminados.

7 O teto é a principal superfície refletora da luz que provém do exterior. É responsável pelo redirecionamento da mesma aos planos verticais e horizontais mais distantes da abertura lateral, sem causar ofuscamento, fornecendo as condições lumínicas necessárias para o bom desempenho da atividade visual. A aplicação de alta refletância, fato que corresponde às cores claras, em todos os planos existentes no espaço, contribui substancialmente para a otimização do teto como fonte refletora da luz solar. Outro aspecto a ser considerado é o formato. O teto com grande quantidade de reentrâncias dificulta o redirecionamento da luz natural, visto que obstrui o caminho usual da reflexão do feixe lumínico. A disposição do menor número possível de cavidades e a simples inclinação do teto de forma descendente até a janela, proverá uma distribuição de luz mais eficaz e uniforme no ambiente interno. VI. Conclusão O planejamento adequado da luz no ambiente de trabalho pode diminuir os acidentes ocorridos devido a fadiga visual. Criar um ambiente agradável para o trabalho significa dar ao homem uma melhor qualidade de vida, exercendo uma influência psicológica positiva na realização da tarefa. Desta maneira é imprescindível que o estudo adequado sobre o uso da luz nos ambientes de trabalho tenha sua devida importância dentro da análise ergonômica do trabalho, visto que o planejamento lumínico pode causar queda na produtividade e na qualidade da produção. VII. Bibliografia 1. BOULOGNE, Daniel. Les raisons de la couleur - dans les espaces de vie et travail. Paris, IES - Iluminating Engineering Society of North America. IES Lighting Handbook - Application Volume. New York; IES, LAM, William M. C. Sunlighting as Formgiver for Architecture. New York; Van Nostrand Reinhold Company, MOORE, Fuller. Environmental Control Systems - Heating, Cooling, Lighting. New York; McGraw-Hill, Inc, PILOTTO NETO, Egydio. Cor e Iluminação nos Ambientes de Trabalho. São Paulo, SILVA, Ana Paula Ferreira da. A Cor no Conforto Ambiental: Um estudo sobre a importância da cor na obtenção do conforto ambiental. Tese Msc. em Arquitetura, FAU, UFRJ, SILVÉRIO, Cátia Siciliano. Dispositivos de Sombreamento / Redirecionamento da Luz - A Conservação de Energia e a Manutenção do Conforto. Tese Msc. em Arquitetura, FAU, UFRJ, 1995.