Luz Natural na Arquitetura
A luz natural na arquitetura afeta o humor, o conforto e a saúde dos seres humanos. Utilizar esse tipo de iluminação, além de trazer comprovadamente ganhos para a saúde e para o bem-estar, também auxilia na eficiência energética.
A iluminação natural, pode fornecer adequadas condições para as diversas atividades humanas no ambiente construído. Essa estratégia passiva é benéfica à melhoria de produtividade e proporciona satisfação nos ambientes. Ao nos conectar com o ambiente externo, ela também é capaz de reduzir os níveis de stress e fadiga e auxilia na recuperação de pacientes em hospitais.
Atingir adequados níveis de iluminação natural, com reduzido risco de ofuscamento não é tarefa simples. É necessário que se compreenda com precisão a trajetória solar em determinada localidade, avaliar zonas e horários de sombreamento, assim como possuir detalhado conhecimento sobre as condições lumínicas do céu específico da região em que se projeta.
A utilização de avançados métodos de análise computacional podem (e na maioria dos casos devem) ser utilizadas na exploração de opções de projeto capazes de fornecer as informações necessárias à concretização de metas de desempenho.
Para que você entenda o conceito de luz natural nos edifícios é importante saber o conceito de espectro de radiação.
A imagem acima representa o espectro de radiação que incide sobre o nosso planeta. Cada tipo de radiação tem ondas com diferentes características (veja na imagem abaixo) . O raio x por exemplo tem um comprimento de 10 nm (nanômetros) .
Dentro desse espectro de radiação, há aquela que vêm diretamente do sol, o chamado espectro solar.
O espectro solar é dividido em 3 grandes componentes :
- Os raios ultravioleta – de 1 a 5% ( não representam calor – responsável por causar câncer)
- Luz visível- de 41% a 45% (causa calor)
- Infravermelho – de 52% a 60% ( causa calor)
A ultravioleta, dividida em : UVB, UVC e UVA é a radiação que danifica a pele, causa câncer, danifica móveis e tecidos quando recebem contato direto.
A radiação infravermelha é uma parte não visível e só é possível enxergá-la através de câmeras termográficas. Dentro do espectro solar apenas uma pequena parcela de luz é visível.
Veja o artigo: Grandezas Luminotécnicas – Entenda os Conceitos
Hierarquia das principais fontes de luz natural
A luz solar direta, como o próprio nome diz, incide diretamente dentro das edificações. Em segundo lugar há a luz natural difusa (luz do céu) e em terceiro lugar há a luz solar refletida das superfícies.
A luz solar direta é a fonte mais potente de iluminação e é a que possui o maior brilho ( maior quantidade de candelas por m²).
A luz direta que chega aos ambientes, ao mesmo tempo em que proporciona boa iluminação, também traz uma grande quantidade de calor.
Essa luz visível que entra através dos vidros é absorvida pelas superfícies e reflete de volta para o espaço na forma de radiação infravermelha (ou seja de calor). Logo, trazer muita luz significa também trazer muito calor aos espaços.
A luz solar direta é altamente dinâmica e não oferece uniformidade. Ela sofre variações diversas durante o dia, por exemplo: quando passa uma nuvem e bloqueia essa luz, ela será significativamente alterada.
A luz direta também oferece maiores riscos de ofuscamento, provocando uma sensação de cegueira momentânea. Essa luz é tão brilhante, que se ela estiver incidindo diretamente nos seus olhos, você não consegue exercer suas atividades dentro do espaço.
A luz difusa tem um segundo nível de brilho na escala da hierarquia das fontes de luz. Ela é diretamente proporcional à quantidade de céu que um determinado ponto iluminado consegue enxergar.
Observe na imagem acima, quanto maior esse ângulo de abertura para o céu, maior vai ser a quantidade de luz difusa que esse ponto receberá.
A luz solar difusa tem como característica uniformidade e consistência. Ela também traz uma parcela de calor, porém é muito menos significativa.
Em edifícios como escolas e escritórios, para evitar a incidência da luz direta sob os usuários e o ofuscamento, é mais interessante criar aberturas direcionadas para a visão de céu e menos visão de sol.
Já em alguns outros locais como hospitais ou residências, em que é necessário a criação de um ambiente saudável e que ofereça certo aquecimento passivo, é mais interessante priorizar a luz direta.
Com a luz direta você não consegue controlar o ofuscamento apenas utilizando um vidro mais escuro (de transmitância luminosa menor). Nesse caso, será necessário incluir um anteparo físico como brises, persianas ou cortinas.
Já com a luz difusa, ao escurecer o vidro, é possível controlar melhor o ofuscamento.
A luz refletida está no terceiro nível de hierarquia de luz natural. Quanto mais claras as superfícies, mais luz vai ser refletida ao redor do espaço.
A luz refletida têm sua importância, principalmente para alguns pontos dentro dos edifícios em que não há incidência de luz direta ou difusa. Para esses casos, a iluminação do ambiente se dará através da reflexão das superfícies.
Na imagem acima, supondo que esse corte seja um átrio de um shopping por exemplo, há um ponto que é iluminado apenas por luzes difusas (enxerga uma pequena parcela do céu).
Em alguns pontos em que não há nenhuma visão de céu (luz difusa), a iluminação dependerá do quão refletivas são as superfícies que circundam esse espaço.
Caso os pisos, paredes e tetos sejam de cores claras, a reflexão da luz difusa chegará a esses pontos.
A luz refletida também é importante para casos em que é necessária a incidência de luz difusa no espaço ou quando não pode haver luz direta incidindo sobre os usuários ou sobre os elementos que os usuários enxergam de maneira que causem desconforto.
Transmitância Luminosa
A transmitância luminosa é um fator que informa a quantidade de luz natural que penetra através do vidro. Esse é o dado que os fabricantes fornecem e é muito importante para saber o quanto de luz um determinado vidro vai trazer aos espaços.
Por exemplo, um vidro monolítico comum de 3 mm tem aproximadamente uma transmitância luminosa de 92%. Isso significa que de toda a luz visível incidente do lado de fora, 92% passará para dentro do edifício.
No caso de um vidro laminado comum (sem nenhum tipo de cor na massa do vidro ou película refletiva) a transmitância luminosa é de aproximadamente 78% .
Como infelizmente o mercado não tem mais o costume de usar brises e elemento sombreadores, a solução é utilizar um vidro mais escuro e isso prejudica muito a luz natural nos edifícios.
Um vidro insulado comum tem uma transmitância luminosa de aproximadamente 78%. O ideal para escritórios é ter vidros de aproximadamente 30% ou 40% considerando a maior parte do território brasileiro que possui uma abundância de luz natural no seu céu.
NBR 15.575
No Brasil a norma de desempenho nbr 15575 exige níveis mínimos de iluminância, ou seja a luz incidente e medida em lux nos ambientes.
A imagem acima mostra uma simulação de iluminância de um edifício residencial que foi projetado de acordo com a norma de desempenho.
Basicamente a norma exige simular os edifícios, o que é bastante positivo porque faz com que os profissionais pensem minimamente na qualidade dos espaços.
Saiba mais sobre os requisitos de iluminação natural da norma de desempenho, clique aqui e veja o vídeo.
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