Desde o início dos tempo, houve a necessidade da criação de uma fonte de luz para suprir a necessidade da luz natual. Inicialmente, como forma de proteção e posteriormente como necessidade de dar continuidade aos trabalhos e aos estudos.
A partir do XX, os arquitetos desenvolveram estudos sobre a aplicação da iluminação artificial nos ambientes . Conhecida como luminotécnica, luminotécnia ou lighting design.
Imagem: Jonathan Borba
O desafio dos arquitetos sobre a luminotécnica é porque não basta iluminar o ambiente, mas sim trazer a sensação que o ambiente pede. O arquiteto precisa entender o espaço arquitetônico e compreender as exigências humanas em relação ao espaço projetado.
Sendo assim, vou explicar de forma simples e rápida de como o estudo de iluminação funciona.
ILUMINAÇÃO: GUIA BÁSICO
Dentro do estudo de luminotécnica são conciliados os amplos conhecimentos do arquiteto, mas devemos levar em conta o gosto do cliente e considerar o que o ambiente pede.
Após o estudo do local, devemos analisar todas as texturas e revestimentos do ambiente para entendermos como a luz vai se comportar em cada um daqueles materiais, ou seja, se a luz vai ser refletida ou não. sabendo disso, conseguimos entender as palavras: "Iluminância", "Luminância", "Eficiencia Luminosa" e "Fluxo Luminoso".
São palavaras bem parecidas que podem causar uma certa confusão, mas que possuem um significado diferente, e entendendo cada uma delas, conseguimos compreender o cálculo de iluminação.
A iluminância(lux (lx)) é termo que descreve a medição da quantidade de luz que incide sobre uma determinada área de superfície plana (iluminação e espalhamento), ou seja, representa a quantidade de luz que incide sobre esse ponto específico, como uma bancada por exemplo.
luminância é a medição da quantidade de luz que passa ou reflete de uma superfície específica em um determinado ângulo. Ela se refere à percepção visual e à percepção fisiológica da luz, indicando quanta energia luminosa o olho humano pode perceber quando refletido por um objeto.
Fluxo Fuminoso a radiação total emitida em todas as direções por uma fonte luminosa ou fonte de luz que pode produzir estímulo visual. É dado em lúmen (lm).
Eficiencia Luminosa é a relação dos lumens emitidos pela lâmpada para cada watt consumido, portanto é dada por lm/W.
Intensidade luminosa x fluxo luminoso x iluminância x luminância
Sabendo disso, vamos a um cálculo básico onde com o método de iluminação mais utilizado entre os arquitetos: o método dos Lúmens.
Método dos Lúmens:
Este método consiste na determinação do fluxo luminoso total, necessário para atender ao nível de iluminância adequado para a atividade a ser executada no ambiente.
A determinação do fluxo luminoso é dada pela expressão abaixo:
Onde:
Φ: fluxo luminoso total (lm);
S: área do recinto (m²);
Em: nível de iluminância mantida (lx), tabela 1;
u: coeficiente de utilização, tabela 2;
d: fator de manutenção, tabela 4.
1 – Seleção da iluminância mantida:
Para iniciarmos o método dos lúmens, selecionamos a iluminância de acordo com a necessidade do ambiente, representada por Em.
Encontramos a quantidade ne Lúmens referente a cada ambiente na tabela abaixo:
2 – Escolha das luminárias e lâmpadas:
Após identificar a quantidade necessária de lúmens para o ambiente a ser trabalhado, devemos escolher as luminárias e lâmpadas. Porém, não basta apenas escolher a luminária mais bonita!
Há vários fatores que devemos levar em consideção antes da compra, como por exemplo:
objetivo da instalação (comercial, industrial, domiciliar);
fatores econômicos;
razões da decoração;
facilidade de manutenção.
Para facilitar essa busca, utilizamos os catálogos das marcas de iluminação. Nele encontrarmos o fator de utilização (u) das luminárias, que posteriormente será usado no o cálculo do fluxo luminosos total.
Mas antes, anotamos duas informações importantes para o cálculo: o índice do local (k) e a refletância.
3 – Determinação do índice do local:
O índice do local relaciona as dimensões do ambiente, comprimento,altura e largura de montagem de iluminação (direta, semidireta, indireta ou semi-indireta) e é dado por:
Onde:
c: comprimento do local (m);
l: largura do local (m);
hm: altura de montagem da luminária, que pode ser a distância da fonte de luz ao plano de trabalho ou distância do teto ao plano de trabalho (m).
4 – Determinação da refletância:
Observando os índice da tabela abixo, conseguimos determinar a refletância dos tetos, paredes e pisos, é necessário apenas observar os índices contidos na tabela abaixo.
Vale ressaltar que a refletância é composta por 3 números XYZ, onde:
X: representa a superfície do teto;
Y: representa a superfície da parede;
Z: representa a superfície do piso.
5 – Determinação do coeficiente de utilização:
Identificado o índice do local (k) e a refletância, conseguimos encontrar o coeficiente de utilização (u), que relaciona o fluxo luminoso inicial emitido pela luminária (fluxo total) e o fluxo recebido no plano de trabalho (fluxo útil).
6- Determinação do fator de manutenção de referência:
Aqui estabelecemos o fator de manutenção, que associa o fluxo emitido no fim do período de manutenção da luminária e o fluxo luminoso inicial da mesma. Logo, usaremos os valores contidos na tabela abaixo.
7 – Espaçamento entre luminárias:
Para garantir o melhor desempenho da iluminação local, devemos identificar o espaçamento máximo entre luminárias. Este espaçamento decorre da abertura do seu feixe luminoso (direto, semidireto, semi-indireto, difuso ou indireto) e está em função da altura de montagem. Veja abaixo:
8 – Quantidade e disposição das luminárias:
O número necessário de luminárias é calculado em função do fluxo total, calculado nos passos anteriores, e do fluxo da luminária escolhida no passo 2, pela expressão abaixo:
n: número de luminárias;
Φ: fluxo luminoso total (lm);
φ: fluxo por luminária (lm).
Pronto, identificado o número total de luminárias necessárias para o ambiente, distribua-as de acordo com o esquema abaixo:
Este é o método mais prático para a aplicação dos estudos iluminação na área de trabalho em um projeto arquitetônico.
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Foto: @Nathália Rosa
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