O foco de qualquer sistema de iluminação deve ser prezar a
melhor qualidade de iluminação possível, utilizando-se como base três pilares:
bem-estar individual, arquitetura e aspecto financeiro. Confira, a seguir, uma
ilustração deste conceito:
Em toda aplicação, cada um destes
três pilares ganha maior ou menor peso. Por exemplo, em aplicações industriais,
o pilar financeiro prevalece sobre o de arquitetura, mas, no escritório da
mesma fábrica, o pilar da arquitetura tem um peso maior devido à imagem da empresa.
No entanto, nenhum dos três deve ser totalmente negligenciado.
Na prática, podemos aplicar estes
conceitos a um guia geral para iluminação de ambientes:
• Definição do tipo de tarefa - Este item inclui importância relativa,
localização no plano de trabalho, duração, orientação (vertical, horizontal
etc.), relação com outras tarefas, tamanho, contraste, detalhes e
complexibilidade, velocidade, precisão, idade e capacidade visual dos
executores, tempo de exposição, repetitividade, cores, contraste de fundo,
acessibilidade à luz natural, entre outros;
• Definição das características do espaço - características
de cor e arquitetura;
• Definição dos níveis de iluminação desejados - determinados por normas específicas.
No caso do Brasil, vale a ABNT NBR 5413. Os níveis são ajustados de acordo com
aspectos da tarefa ou do desenho de projeto;
• Definição dos fatores psicológicos pretendidos;
• Definição de parâmetros operacionais e custo total do sistema - densidade de
consumo (W/m2), custos iniciais, operacionais e descarte, definição do tipo de
fonte de luz (tipo de tecnologia);
• Definição do tipo(s) de luminária(s);
• Definição de posição, montagem ou específicos;
• Simulações computadorizadas ou testes reais se necessário.
Os fatores psicológicos foram
estudados pelo Dr. John Flynn, em 1970, no tocante aos aspectos psicológicos da
iluminação direta ou periférica, uniforme ou não uniforme sobre o ocupante.
Estudou ainda a ação da luz em níveis altos de iluminação, em ambientes
visualmente quentes ou frios e suas influências psicológicas.
Fatores psicológicos para o aspecto
da iluminação entram em questão, como claridade visual, amplitude espacial, tom
de cores, ambientes públicos ou privados, relaxamento ou tensão, agradabilidade
ou utilidade.
Em termos gerais, ambientes com
maior claridade visual possuem altos índices de luminância no plano horizontal,
alta luminância no centro do espaço, iluminação nas paredes e superfícies
frias. Para um ambiente mais espaçoso, devemos prover iluminação uniforme e
iluminação nas paredes.
Ambientes para relaxar serão
melhores com iluminação não uniforme, iluminação nas paredes e temperatura de
cores quentes. Para uma sensação de privacidade, devemos ter uma iluminação não
uniforme, níveis baixos perto do ocupante do espaço e níveis maiores perto e ao
redor dele.
A evolução
dos sistemas de Iluminação
Todo o desenvolvimento dos
componentes de iluminação está baseado na evolução das tecnologias disponíveis
no momento, desde a lâmpada incandescente até a fluorescente, passando pela lâmpada
de descarga até os Leds atuais.
A luminária pode ter uma definição
mais abrangente e atual como uma unidade completa contendo uma ou mais fonte de
Luz, equipamento auxiliar (reator ou driver, etc.), componentes ópticos
(refletores, refratores, lentes, louvers, etc.), conjunto mecânico de suporte,
caixa e conexões. Sua função principal é o posicionamento correto da fonte
luminosa para permitir o controle e a distribuição da luz para prover iluminação
onde é necessário e não prover iluminação onde não é necessário; conseguindo
isso de uma maneira eficiente.
No início não existia uma forma
muito eficiente de prover iluminação utilizando-se lâmpadas incandescentes.
Para algum controle da luz, começou-se então a utilizar globos opacos ou prismáticos
nos Estados Unidos por volta de 1920. Nas luminárias atuais, o desenho e a
eficiência dos componentes elétricos e ópticos assumem importância fundamental.
A utilização de lâmpadas de alta eficiência, de reatores eletrônicos e de
controles eletrônicos e requisitada para
diminuir o consumo de energia. Materiais refletores de qualidade, refratores
com bom desenho e mecanismos contra ofuscamentos são necessários para garantir
que a luz seja corretamente distribuída e não produzir ofuscamento.
A evolução da tecnologia de lâmpadas
fluorescentes nos fins de 1930 iniciou um renascimento da iluminação de
interior, pois essas lâmpadas tinham luminâncias muito menores que as lâmpadas
incandescentes e poderiam ser direcionadas com refletores, louvers ou lentes e
a maioria dos lumens poderia ser diretamente direcionada para a tarefa.
Um fator importante para o aumento
da utilização das lâmpadas fluorescentes e que elas possuem até quatro vezes
mais eficiência que as lâmpadas incandescentes. Assim, por volta de
1960, praticamente todos os escritórios escolas e iluminação em geral nos
Estados Unidos tinham lâmpadas fluorescentes instaladas. Os níveis de iluminação
eram altos, pois a energia era barata e o consumo normalmente era da ordem de
32 w/m² a 43 w/m², considerados muito
altos.
As lâmpadas de descarga expandiram
seu uso com ajuda da crise do petróleo e de energia, ocorrida em 1970. Mesmo
tendo níveis de ofuscamento grandes comparadas às incandescentes, elas
apresentavam eficiências da ordem de 7 ou mais que as incandescentes e por isso
foram utilizadas em larga escala.
Assim, tornou-se novamente atrativo
o uso de luz indireta na iluminação de interiores, também iniciando o uso de lâmpadas
fluorescentes neste tipo de aplicação em uma tentativa de, ao mesmo tempo,
reduzir o uso de energia e os níveis de iluminação, surgindo o conceito de níveis
de iluminação por tarefa. Este modelo fornece uma iluminação geral menor e uma
iluminação específica no local da tarefa.
A seguir, algumas das linhas de
mudança importantes na iluminação de interiores desde 1980 até o presente (linha
temporal baseada nos Estados Unidos):
• Redução nos níveis de iluminação de 32-43 W/m² para 10-21
W/m²;
• Com a utilização dos computadores, considerando que a tela é autoiluminada,
tornou muito importante o uso de iluminação indireta ou de louvers;
• Utilização da luz natural com o uso de sensores para reduzir o consumo da
energia;
• Melhorias consideráveis nos desenhos ópticos das luminárias incluindo
refletores de alta refletividade, louvers, anteparos lentes, vidros especiais
frited glass, vidro com adesivos ou tratamento específico e materiais
perfurados;
• Integração das luminárias na arquitetura, por meio de sancas, móveis dos
escritórios, ornamentos nas paredes, etc.
• Utilização de lâmpadas de alto IRC e temperaturas de cores 2.700 K, 4.000 K e
5.000 K como exemplos;
• Moderado uso de lâmpadas incandescentes (incluindo as halógenas) em escritórios,
escolas e indústria, ainda utilizados mais comumente em áreas comerciais e
residenciais;
• Wall Lighting - iluminação de paredes promove uma sensação de ambiente mais
espaçoso e diminui a sensação de confinamento mesmo em espaços pequenos, por
meio da utilização de luminárias assimétricas, de iluminação indireta e de
elementos de arquitetura;
• Uso de grandes pianos abertos em áreas de escritórios, tendo as luminárias
fluorescentes com louvers igualmente espaçadas. E difícil o design específico
de iluminação deste espaço em particular, pois as mesas de trabalho
frequentemente estão em todas as direções e, normalmente, posicionadas em um
layout fixo;
• Uso de lâmpadas fluorescentes T5, que possuem alto índice de lumináncia e não
são normalmente vistas diretamente;
• Limitação do uso de vapores de sódio de alta pressão devido ao IRC
extremamente baixo.
E recentemente:
• Uso da tecnologia de lâmpadas utilizando Led para retrofit
de luminárias incandescentes ou halógenas;
• Uso de luminárias utilizando-se módulos com a tecnologia de Leds;
• Uso de luminárias desenhadas para a tecnologia a Led sem a utilização de
soquete padronizado.
Nota: se ainda
existirem dúvidas quanta à viabilidade da tecnologia Led, observe as perguntas
abaixo e, se responder sim a uma ou mais perguntas, o sistema de iluminação a
Led é uma escolha viável:
• Usando o Led terei uma melhoria em algum problema
operacional? Como é a manutenção de uma luminária em uma área de difícil
acesso?
• O uso do Led irá melhorar os custos operacionais, como redução no consumo de
energia, na troca de lâmpadas e no número de equipes de manutenção dedicadas?
• O uso do Led irá melhorar a qualidade de iluminação? Talvez o nível de
uniformidade ou a utilização de luz branca versus vapor de sódio em aplicações
publicas?
• Usando Led teremos um novo efeito de iluminação desejado? É possível o uso de
cores, sincronização com controle digital, etc.?
Aplicação
residencial
O objetivo da iluminação
residencial e melhorar o ambiente doméstico, criando espaços que tenham uma
riqueza e variedade de luz para a iluminação da tarefa e iluminação geral
adequada.
A contribuição do brilho, da sombra
e da cor deve ser também considerada na criação de um ambiente agradável e o
mais relaxante possível.
A iluminação geral residencial pode
ser alcançada por meio de uma combinação de efeitos. Lumináias pendentes,
abajures ou iluminação com arandelas na parede, por exemplo, podem fornecer
iluminação suficiente para atividades casuais, como assistir televisão ou
somente o estar no ambiente. Iluminação adicional pode ser necessária para tarefas
como leitura, por exemplo.
Iluminação de destaque e iluminação
decorativa são usadas frequentemente em zonas de habitação para aumentar o
interesse e conferir dimensão ao espaço ou prover alguma dramaticidade ao
ambiente.
Áreas de cozinha
e de jantar
Cozinhas e salas de jantar são
talvez os ambientes de maior função multiuso em uma casa. A iluminação deve ser
controlada de acordo com as diversas tarefas, com iluminação focada na preparação
de alimentos e outras áreas de tarefas e um alto nível de iluminação uniforme
para limpeza, mas também deve ter uma opção mais suave de iluminação para
lanches à noite, por exemplo.
• Áreas de jantar
Iluminação para salas de jantar
também deve fornecer flexibilidade suficiente para atender aos diversos usos do
espaço: casuais, jantares formais ou encontros com amigos. Mesas de jantar não
são mais utilizadas somente para jantar, seu sistema de iluminação também deve
acomodar tarefas, como fazer lição de casa ou outras tarefas típicas de escritórios,
que requerem mais luz do que um jantar romântico a dois.
• Iluminação do banheiro
O banheiro também é um espaço
multifuncional. Altos níveis de iluminação geral uniforme são necessários para o
uso regular e limpeza. A iluminação da tarefa de preparação - a partir de uma
luminária sobre ou, melhor ainda, em ambos os lados do espelho - deve ser
colocada para minimizar sombras e fornecer iluminação adequada para a aplicação
de maquiagem ou fazer a barba, por exemplo.
Chuveiros são muitas vezes
iluminados separadamente. Estas luminárias devem ser, obviamente, adequadas
para uso em locais úmidos.
• Áreas de serviço.
Um elevado nível de iluminação
uniforme, tal como fornecido por luminárias fluorescentes, e apropriada para a
maioria das áreas de utilidade no lar, tais como uma lavanderia ou serviço
geral.
Para a manutenção é preferível a
utilização de um menor tipo possível de lâmpadas em uma mesma residência e que
tenham maior facilidade de aquisição.
Aplicação
comercial
Os principais objetivos
da iluminação comercial em lojas são: atrair clientes, fornecer iluminação
suficiente para a avaliação da mercadoria e facilitar a conclusão da venda. Além
disso, a iluminação e parte da atmosfera de uma loja e ajuda a comunicar a
imagem da empresa e da marca para o consumidor.
Como mencionado, o primeiro papel
da iluminação é o de atrair clientes para a loja. Uma vez na loja, a iluminação
pode ser usada para influenciar os seus movimentos. Os seres humanos são atraídos
pela luz e o seu movimento pode ser dirigido pela colocação intencional da luz.
A iluminação é utilizada em lojas
de venda a varejo, não só para atrair clientes para um visor particular, mas
também para dirigir o fluxo de tráfego de clientes num padrão em particular.
Iluminação é usada por varejistas
experientes como uma ferramenta de comunicação eficaz para promover sua marca.
Para os consumidores, a experiência de varejo é parte do que cria a imagem da
marca dessa empresa. Fontes de luz de temperatura de cor quente, baixos níveis
de iluminação geral e iluminação de alta intensidade para realce são
frequentemente utilizados para criar um ambiente confortável, que incentivem os
clientes a passar um longo período de tempo na loja, o que geralmente equivale
a gastar ) mais dinheiro.
Entretanto, é importante para os
varejistas que promovem produtos com preços baixos ou de variedade de
mercadorias utilizarem sistemas de
iluminação básicos. Altos níveis de iluminação
uniforme utilizando lâmpadas de temperatura de cor fria são efetivos na construção
da percepção dos clientes de que não estão pagando pela sobrecarga nos custos
no preço da mercadoria que compram.
No entanto, as tendências de
iluminação não são as mesmas em todo o mundo. Lojas europeias, por exemplo,
costumam usar lâmpadas com temperatura de cor mais fria, o que não ocorre em
estabelecimentos em geral nos Estados Unidos.
Decisões de compra dependem do
cliente visualmente avaliar a qualidade, a textura e a cor da mercadoria, bem
como ler os rótulos e outras informações. Provadores são um dos espaços mais críticos
nas áreas de avaliação. Reprodução de cor é especial mente importante, pois é oque
permite a avaliação final da mercadoria e pode ser decisiva na hora da compra.
A iluminação da tarefa na área dos
caixas também é importante. É necessário permitir que os funcionários trabalhem
com rapidez e precisão, embrulhem pacotes, executem transações de cartões de crédito
e registrem as vendas, por exemplo. Uma boa iluminação também pode ajudar a
minimizar retornos de mercadoria e custos adicionais, considerando que os
compradores tem a iluminação que precisam para tomar uma decisão final.
Destacando a mercadoria
A iluminação de destaque é usada
para chamar a atenção para a mercadoria ou para revelar ou melhorar atributos
específicos. Tipicamente, uma proporção de 5:1 é o mínimo para criar um efeito significativo visual. Em outras
palavras, seriam necessárias cinco vezes a quantidade de luz sobre o item, em
comparação com a área circundante. Mercadorias escuras podem exigir ainda mais
luz para trazer os detalhes.
Proporções mais elevadas de 15:1 ou
até mesmo de 30:1 em uniformidade são usadas para áreas de exposições para
criar brilho em joias ou cristais, por exemplo.
A iluminação do perímetro é
geralmente utilizada para contribuir com a percepção de tamanho e de
luminosidade em uma loja, enquanto melhora a visibilidade e causa maior impacto
visual para as paredes. A Iluminação do perímetro também chama o cliente em
potencial para fora do corredor principal e para outros espaços de venda e para
um olhar mais atento. Iluminação voltada para a parede utilizando trilhos e
frequentemente usada em aplicações de varejo para banhar com luz superfícies
verticais e grandes grupos de mercadorias, normalmente, compondo o padrão geral
da loja e permitindo também uma flexibilidade.
Iluminação em escritórios
A iluminação de espaços de escritório
exige a consideração especial para computadores e outros equipamentos.
Computadores estão em toda parte, assim, reflexos indesejáveis em telas (sigla
em Inglês: VDT) podem variar de irritantes para perturbadores.
O uso de luminárias com louvers
parabó1icos nas luminárias fluorescentes tornou-se uma solução comum e
parcialmente bem-sucedida. Iluminação ambiente indireta, utilizando o teto para
rebater a luz, é uma técnica mais eficaz para evitar reflexos indesejados, mas
normal mente uma solução com o custo por watt maior. Hoje também as luminárias
oferecem características mistas destes dois sistemas, direta-indireta, que
podem ser utilizadas efetivamente.
No espaço de trabalho, é importante
remover superfícies brilhantes sempre que possível. A mesa coberta de vidro ou
altamente polida pode ter a imagem das fontes de luz refletidas diretamente, o
que pode distrair o usuário do seu trabalho ou causar fadiga. Acabamentos
foscos devem sempre ser usados em superfícies de trabalho. É útil pensar na superfície de trabalho como um
espelho quando orientando luminárias de tarefa para minimizar ofuscamento
indireto.
A localização adequada da luminária
reduz o ofuscamento refletido da tarefa, embora a introdução de um computador
possa criar possibilidades de ofuscamento adicionais. A melhor alternativa é
posicionar as luminárias em cada lado da mesa, assim, as sombras das luminárias
são preenchidas e a luz é refletida longe dos olhos do trabalhador. Luminância
excessiva é fisiologicamente desconcertante e reduz a capacidade de ver
detalhes com precisão.
Salas de reunião
A principal tarefa
visual em uma sala de reunião está na superfície da mesa, mas outras atividades
também ocorrem nesta sala, o que pode exigir soluções de iluminação adicionais.
Esta lista de funções de serviço e configurações de iluminação pode ser útil em
apresentações, videoconferências, áreas de exposições, salas de treinamento e outros
usos. A flexibilidade e o controle da iluminação são particularmente
importantes neste ambiente para satisfazer a demanda por diferentes tarefas.
Uso da energia é uma consideração
importante no projeto de iluminação para aplicações de escritório, os níveis de
luz ambiente podem ser completados por uma iluminação para tarefas e desligados
quando não estiver em uso, melhorando, assim, a eficiência, bem como o conforto
visual. Sistemas de controle são efetivamente utilizados para este recurso.
Iluminação de
trabalho
Diferentes roteiros de projetos de
iluminação fornecem muitas soluções viáveis, mas há uma abordagem para resolver
a maioria dos problemas de iluminação de escritórios, que, normalmente, é
superior a de todos os outros. O conceito de iluminação por tarefa usa
geralmente um baixo nível de iluminação ambiente para a maior parte do espaço e
luminárias estrategicamente concentradas no espaço de realização das tarefas,
fornecendo um nível mais alto em que os trabalhos críticos são desenvolvidos.
Este conceito é normalmente o
melhor porque oferece as melhores condições visuais para ambiente de trabalho e
economiza melhor a energia, proporcionando um alto nível de iluminação somente
onde for necessário. Outra vantagem deste sistema é a possibilidade de controle
individual.
Iluminação
industrial
A iluminação nas áreas fabris
é normalmente focada em retorno de investimento e maior eficiência da iluminação
possível pelo nível requerido, pois custos operacionais e de vida total do
sistema tem impacto nos custos diretos de produção. Após definidos os níveis de
iluminamento adequados, as tarefas realizadas, os fatores de manutenção e de
operação do sistema de iluminamento definirão a escolha do sistema de iluminação.
O fator segurança também é o mais
investigado, pois outros fatores que não estão presentes em iluminação
comercial ou residencial são comumente encontrados no ambiente industrial,
como: utilização de luminárias específicas para áreas classificadas; características
de corrosão de materiais; comportamento de luminárias a vibração; possíveis
comprometimentos na qualidade e na segurança durante a vida útil do
equipamento; aumento da fadiga ou da segurança dos usuários devido a ofuscamento
ou baixa uniformidade etc.
A degradação dos níveis iniciais de
iluminamento devido a fatores, como sujeira, deverá ser incluído nas análises e
nos quantitativos junto com as normalmente já utilizadas depreciações da fonte
de luz. O conceito de iluminação vertical deve ser utilizado, considerando que
muitas vezes as tarefas são verticais e não somente horizontais.
Muitas empresas estão levando conceitos de
iluminação, focando um pouco mais o bem-estar individual e incorporando
elementos de conforto e de saúde para o ambiente fabril.
Iluminação da
tarefa
No ambiente industrial, o
entendimento do processo específico fabril da parte do projetista e importante
para determinação da especificidade da tarefa e determinação dos níveis de
iluminação aceitáveis. Muitas vezes, a tarefa é focada em uma pequena área
específica em que uma iluminação adicional deve ser providenciada. Da mesma
maneira, áreas de medição de qualidade dentro de células de produção necessitam
de níveis e até mesmo características de cores diferenciadas da iluminação
geral.
Algumas técnicas específicas podem
ser utilizadas para inspeção, como o uso de cor para aumentar o contraste entre
diferentes materiais e o uso de fontes direcionais de luz para enfatizar
defeitos em 3D ao invés de usar fonte de luz difusa, pois as sombras aumentam a
percepção de imperfeições.
Uma referencia de eficiência energética
aplicada na iluminação é o Califórnia title 24, que é a norma mais rígida do
Estado da Califórnia, nos Estados Unidos, referente ao consumo de energia em
edifícios comerciais e industriais. Em geral, para edifícios que se utilizam do
método de edifício completo (em que o tipo de edifício ocupa 90% do edifício
completo) só é permitido o uso de até 16 W/m² em aplicações comerciais e, no máximo,
11 W/m² para escritórios e indústrias.
Estes valores podem ser utilizados
no Brasil como referencia de limites rígidos de um bom uso de energia aplicado
a iluminação, sempre respeitando os valores da norma brasileira para os níveis
de iluminação.
E, para concluir, não se poderia
falar de iluminação de qualidade sem ao menos mencionar a importância da
iluminação natural.
Iluminação
natural
A iluminação natural é
um elemento primordial do design sustentável. A incorporação de luz do dia no
desenho de um edifício é justificada por uma serie de razoes:
Estética
Além de economia de
energia, iluminação natural proporciona uma série de benefícios não energéticos.
O uso da luz natural durante a última década tem mostrado fortes correlações
estatísticas com aumento nas vendas, aprendizagem e produtividade. O campo da
saúde, a descoberta de que certas características de transmissão de luz pelo
olho humano que regulam a produção de melatonina só foi feita há uma década.
Pesquisas sobre a aplicação e os efeitos de longo prazo desta resposta
circadiana ainda estão sendo realizadas, assim como os efeitos sobre o nosso
ciclo sono/ vigília e a capacidade do organismo para combater o câncer.
Qualidade da cor
Luz do dia, devido a sua composição
espectral, fornece excelente reprodução de cor.
Questões energéticas
O consumo de energia do edifício
pode ser reduzido se a luz do dia for usada em quantidades apropriadas para
iluminar espaços interiores e reduzir a dependência de iluminação elétrica.
Benefícios para os
ocupantes
Luz do dia pode trazer benefícios
potenciais para os ocupantes em termos de desempenho, saúde ou bem-estar geral.
A concepção de um sistema de luz
natural, que consiste em elementos de construção que são concebidos para
proporcionar a luz do dia em um espaço, é uma tarefa complexa. Para alcançar
uma concepção bem-sucedida e integrada, a luz do dia deve ser geralmente
incorporada na concepção inicial do projeto e a luminária passa a ser a própria
arquitetura do edifício.
Por Paulo Willig
Artigo da revista O Setor Elétrico,
edição abril 2012.