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Aproveitamento da Luz natural como estratégia para eficiência energética em edificações

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ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016


Mayara Martins Vieira – [email protected]

Master em Arquitetura e Iluminação Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Porto Alegre, RS, 21 de Março de 2016

Resumo Este estudo trata da relevância da elaboração de um projeto de arquitetura que respeite as características do local de intervenção (como condições climáticas e de conforto), que se utilize de estratégias adequadas para o aproveitamento dos recursos energéticos disponíveis, com ênfase na iluminação natural, desde o começo do processo de concepção projetual. A partir da análise de referências bibliográficas como teses de mestrado e doutorado, revistas especializadas, projetos de arquitetura e outros artigos científicos, todos realizados nas ultimas decadas com diferentes abordagens acerca do tema escolhido, foi constatada a irracionalidade da exploração da luz natural dentro do âmbito da arquitetura ainda hoje, por meio da adoção de modelos prontos de projetos, os quais nem sempre se adaptam bem ao local onde são implantados, e esta atitude se relaciona diretamente com o modelo de civilização contemporânea (que não pensa na finitude dos recursos naturais disponíveis). Assim, realizou-se uma leitura comentada dos trabalhos já realizados abordando o assunto em questão e mencionando os componentes de racionalização do uso da iluminação natural mais utilizados em projetos de arquitetura com exemplos de aplicação, buscando salientar os efeitos positivos que este causa nos seus usuários quando bem explorado, pois muito fala-se em sustentabilidade e eficiência energética mas na maioria das vezes a otimização da relação homem X natureza é bastante esquecida ou deixada em segundo plano, utilizando-se toda a tecnologia e os recursos disponíveis sem pensar nas próximas gerações e na sua finitude, esquecendo também dos efeitos negativos que esta má utilização pode gerar aos usuários do produto final da arquitetura acabando com o principal objetivo do arquiteto que é explorar sentimentos e sensações através dos efeitos proporcionados pelos espaços por eles projetados. Palavras-chave: Sustentabilidade. Eficiência Energética. Iluminação Natural. Arquitetura. Abstract This study addresses the relevance of the development of an architectural design that respects the intervention site characteristics (such as climate and comfort conditions) that use of appropriate strategies for the use of available energy resources, with an emphasis on natural lighting from the beginning of projetual design process. From the analysis of references as master's and doctoral theses, journals, architectural designs and other scientific articles, all made in recent decades with different approaches on the subject chosen, it was found the irrationality of exploitation of natural light within the scope architecture today, through the adoption of ready projects models, which do not always


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adapt well to the place where they are deployed, and this attitude is directly related to the contemporary civilization model (which does not think the finiteness of natural resources available ). Thus, there was an annotated reading of existing work addressing the issue at hand and mentioning the use rationalization components daylighting most used in architecture projects with application examples, seeking to highlight the positive effects that it causes on their users when exploited as much speaks in sustainability and energy efficiency but most of the time to optimize the relationship between man X nature is quite forgotten or left in the background, using all the technology and available resources without thinking of the next generations and its finitude, forgetting also the negative effects that misuse can lead to the final product users architecture ending with the main objective of the architect is to explore feelings and sensations through the effects provided by the spaces they designed. 1. Introdução A discussão acerca do assunto sustentabilidade foi o principal fundamento para a escolha do tema “iluminação natural como estratégia de eficiência energética em projetos residenciais” como base para a realização deste trabalho, pois ao pesquisar a respeito ficou evidente que este ainda é um recurso pouco ou mal explorado pelos profissionais de arquitetura como forma de garantir maior conforto térmico aos usuários de um edifício, pois em grande parte ainda são seguidos padrões de construção oriundos de outros países sem respeitar as peculiaridades do local onde o mesmo será inserido, como características climáticas e outros aspectos ambientais fundamentais.

É de grande importância o entendimento do conceito de sustentabilidade como uma forma de desenvolvimento econômico, pois o atual modelo e os impactos causados pelo crescimento populacional sobre o meio ambiente exigem a busca por uma exploração mais sustentável dos recursos naturais, pensando não só na atual como nas futuras gerações. Este tema é bastante aplicável dentro do setor de construção civil, pois além de este setor ser um dos campeões em consumo de recursos naturais na extração das matérias primas, ele gera resíduos para o meio ambiente com o descarte do lixo, demanda emprego de energia para o transporte de materiais e, posteriormente, quando da conclusão da obra, necessita de grande quantidade de energia para a iluminação e condicionamento climático e ambiental visando garantir o conforto dos usuários, todos estes fatores contribuindo fortemente para as mudanças climáticas globais.

O principal objetivo deste artigo é mostrar que o profissional de arquitetura tem uma grande responsabilidade em suas mãos quando projeta um edifício de qualquer natureza, pois conhece as ferramentas necessárias para tirar partido da iluminação natural (dentre tantos outros recursos relacionados à eficiência energética) e pode tomar as decisões mais acertadas na fase inicial do projeto para obter melhor aproveitamento dos recursos energéticos renováveis disponíveis além de qualificar o seu produto final e atingir seu principal objetivo, que deve ser proporcionar conforto e bem-estar aos usuários.


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2. Fontes de Luz Natural Segundo Lamberts (1997), as fontes de luz natural podem ser consideradas como sendo o sol, o céu e as superfícies edificadas ou não, as quais fornecem respectivamente a luz direta, luz difusa e luz refletida ou indireta. Para melhor compreensão dos índices de iluminação natural no Brasil, fornecidos pelas estações de medição de Florianópolis, Belo Horizonte e Natal, é necessário compreender a diferença entre os três tipos básicos de céu, pois eles traduzem todas as possíveis variações de luz diurna para então poder avaliar a iluminação natural em um ambiente. A figura 1 mostra que o céu claro apresenta maior luminância na região mais próxima ao sol e menor luminância a noventa graus deste. O céu encoberto apresenta maior luminância no zênite e menos no horizonte. O céu parcialmente encoberto apresenta as luminâncias da forma mais imprevisível, pois considera porções do céu com nuvens, porções sem nuvens e incluem a presença do sol. Estas definições serão importantes para entendermos, posteriormente, os fatores condicionantes de um projeto que considera o aproveitamento máximo da iluminação natural como estratégia de racionalização do uso da energia.

Figura 1 – Os três principais tipos de céu: claro, parcialmente encoberto e encoberto

Fonte: LAMBERTS (1997) 3. A relação entre homem, ambiente, arquitetura e recursos naturais Um tema que, nas últimas décadas, tem se mostrado cada vez mais relevante é a “insustentabilidade” do atual modelo de desenvolvimento da civilização vivido por nós, no que se refere ao uso despreocupado dos recursos naturais em diversos locais do mundo. De acordo com Jefferson Marçal da Rocha:


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A “noção” de evolução tanto cultural, social, tecnológica e política que se tem sobre a espécie humana, se deve justamente pela constatação de sua capacidade de intervir nos recursos naturais a sua volta. Intervenções que foram aprimorando-se com o advento científico e o surgimento de instrumentos que permitiram ao homem, cada vez com mais rapidez, dominar os recursos a sua volta, numa busca constante de novos limites (ROCHA, 2007).

Segundo Viana e Gonçalves (2001), homem, clima e arquitetura são como um trinômio fundamental na criação de um edifício. O processo inicial esta relacionado em três momentos: a) Conhecer as variáveis climáticas do local para onde está projetando; b) Levantar quais são as exigências humanas e funcionais, bem como das condições de conforto necessárias para realização das tarefas em questão; c) A materialização dos itens anteriores através da arquitetura do edifício em si, onde são tratados a parte técnica dos desenhos, associando a aplicabilidade dos conceitos de avaliação e conforto ambiental. O conforto ambiental se desdobra em três subáreas: a Iluminação, o conforto térmico e a ventilação natural. Depois de estabelecida a relação entre clima-luz, clima-calor e clima-ventilação, é que se tem noção de quão importante é o clima para o bem estar do homem. (VIANA; GONÇALVES, 2001) As edificações são responsáveis por uma alta porcentagem de emissão de gases de efeito estufa, do consumo de energia elétrica, da geração de resíduos e do consumo de água. Só no Brasil, a quantidade de energia gasta por tipologia de edificação é equivalente a um total de 42%, englobando o residencial, o comercial e o público, conforme mostra a figura 2 (MEIRIÑO, 2004).

Figura 2 - Consumo de energia elétrica no Brasil.

Fonte: LAMBERTS, 1997.

Segundo Lamberts (1997), “A iluminação artificial abraça uma fatia de 14% do consumo energético nacional em residências”, sendo por este motivo um item tão relevante do ponto de vista do consumo energético e que merece atenção para que se obtenha uma diminuição neste número por meio da integração entre luz artificial e natural, já que esta última está disponível na maior parte das horas do dia. Em seu estudo, Rocha (2007) descreve a existência de ambientalistas que defendem que a solução para esta questão ambiental só será dada com mudanças radicais no paradigma da atual trajetória do modelo capitalista; já outros tentam buscar em políticas e estratégias


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ortodoxas formas de ajustar a capacidade ecossistêmica da natureza a este mesmo modelo, porém não há uma base teórica convincente em nenhuma destas propostas, visto que não há como retroceder à trajetória na qual nos encontramos atualmente, pois seria impossível para nos e para as futuras gerações vivermos sem o uso da tecnologia. Assim, nos vemos frente a um dilema, ou freiamos o crescimento econômico/industrial ou buscamos alternativas de aliar a racionalidade do atual modelo, que associa o nível de bem estar de sua população pela disponibilidade de bens materiais que dispõe, ou busca-se uma “nova” racionalidade sustentável (o denominado Desenvolvimento Sustentável), ainda em construção. São estas duas correntes antagônicas nas suas estratégias, porém convergentes nos seus objetivos, que fazem com que os movimentos ambientalistas muitas vezes estejam “desfocados” dos reais objetivos dos “lugares”. Nas residências, que representam 23,3% do consumo energético no Brasil (figura 2), o consumo está distribuido conforme a figura abaixo (figura 3), valor este que tende a crescer num futuro próximo à medida que o acesso aos bens de consumo aumenta e as edificações não de adequam ao meio onde estão inseridos.

Figura 3 – Consumo por uso final em residências, baseadaem Eletrobras 2007a.


Porém, o mais importante nesta discussão é a reflexão acerca deste tema tão importante, que é o avanço esmagador da tecnologia frente ao esgotamento dos recursos naturais, os quais sempre foram fundamentais para a manutenção da vida na terra e sua manipulação, a fim de evitar o esgotamento destes e dar subsidios para o surgimento de uma geração que saiba conciliar e tirar o maior proveito possível de ambos para ter uma vida mais saudável e com qualidade. Em contrapartida à este modelo de civilização vivido nos dias atuais está o tão sonhado modelo de sustentabilidade, que vai contra grande parte das escolhas feitas pelos usuários e projetistas de um edifício quando da sua concepção/construção/finalização, as quais inviabilizam a obtenção de construções de qualidade no âmbito do conforto térmico/ambiental e do melhor aproveitamento dos recursos naturais disponíveis na natureza até o momento, pensando sempre nas gerações futuras.


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4. Iluminação Natural e Arquitetura O principal objetivo dos profissionais de arquitetura, design e iluminação, deve ser a satisfação e o bem-estar do homem, usuário final da obra concebida por eles. Esta satisfação está relacionada às decisões de projeto, e isto se torna o diferencial do profissional da área que souber utilizar isto a seu favor. Para entender mais sobre este fator condicionante dos projetos de arquitetura, é necessário entender algumas definições sobre à luz:

Artificial: diferente daquilo que existe na natureza. Natural: aquilo que existe na natureza. É a partir dessa dicotomia que o pensamento humano do nosso tempo fará emergir a possibilidade de que culturas diversas exprimam diversidade também na procura poética ou estética e perceptiva da luz. É verdade, existe técnica. A técnica tende a dar resultados iguais a partir de dados iguais. Mas a técnica nem sempre sabe considerar tradições culturais de povos que, na sua diversidade, têm raízes milenares e que, no passado, souberam dar à humanidade aquelas conotações arquitetônicas extraordinárias que incluem a invenção e a poética, juntamente com a invenção formal. (LANONE apud BRONDANI, 2006)

Dentro dos aspectos positivos da iluminação natural, podemos destacar: a melhor qualidade da iluminação e da reprodução da cor (já que a visão humana desenvolveu-se a partir dela), criação de efeitos estimulantes, maiores valores de iluminação se comparada à luz artificial (gerando menor carga térmica e reduzindo a necessidade de gastos de energia com climatização dos ambientes), economia de energia elétrica (iluminação natural disponível de 80% a 90% das horas de luz diariamente), e o último aspecto mas não menos importante: a fonte de energia que fornece a luz natural é renovável e infinita. Complementando o aspecto que menciona acerca das sensações proporcionadas pela luz natural nos ambientes, Barnabé (2007) afirma que a luz natural é uma das condições fundamentais na concepção do projeto arquitetônico e que se utilizada na concepção, resultará na criação de um ambiente altamente qualificado, pois para ele o mundo só é sentido quando tocado e visto, e a luz é a “consciência da realidade” porque permite que os usuários utilizem o sentido mais importante para apreciar a arquitetura: a visão, responsável por receber 80% de todas as informações visuais do ambiente, as quais são transmitidas pela luz, e traduzi-las. Os elementos de arquitetura são revelados através da luz, ora pela sua presença ora sua ausência relativa, juntamente com contraste de cores e tonalidades, pois a luz interage com o indivíduo podendo provocar diferentes sensações e efeitos emocionais, o que reforça a importância de que o profissional saiba utilizar da melhor forma possível este recurso natural tão importante – a luz do sol – como uma ferramenta de estudo e projeto que auxiliará na tomada de decisões pelo arquiteto quando estiver projetando um ambiente ou um conjunto deles, não existindo qualquer objeto arquitetônico desvinculado da luz natural, pois todo volume projeta sombra sob a luz. Segundo Kahn:

A arquitetura é essencialmente uma arte: uma arte plástica, uma arte espacial. Porém deve-se perceber que a experiência da arquitetura é recebida por todos os nossos sentidos e não unicamente pela visão. Assim, a qualidade do espaço é medida pela sua temperatura, sua iluminação, seu ambiente, e o modo pelo qual o espaço é


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servido de luz, ar e som deve ser incorporado ao conceito do espaço em si. Louis Kahn. (VIANNA; GONÇALVES, 2001)

Complementando a citação anterior, Le Corbusier afirma que:

"A arquitetura é o jogo sábio, habilidoso e grandioso de volumes expostos à luz. Nossos olhos são feitos para ver formas na luz; a luz e a sombra revelam essas formas..." (CORBUSIER apud CHING, 1998)

A arquitetura mexe com os sentimentos, encanta e surpreende-nos. Botton (2007) afirma que a arquitetura tem a capacidade de nos transmitir felicidade inconsciente, felicidade que nos traz uma alegria repentina e por vezes sem explicação. O uso da luz natural enche os ambientes de vida, enriquece-os, e permite diferentes aspectos durante o dia, além de ser imprescindível para o funcionamento do ciclo circadiano, consequentemente para a vida humana. Gurgel (2005) afirma que:

"A luz natural ilumina nossa alma e nos enche de energia. Vale lembrar que a luz do sol se altera consideravelmente no decorrer do dia. Pela manha ela é mais avermelhada, de tonalidade quente, mais aconchegante. Quando nos aproximamos do meio dia, ela se torna mais azulada, mais fria, mais dinâmica e com reprodução de cor mais fiel. Ao entardecer ela será novamente mais avermelhada, de tonalidade quente e mais aconchegante novamente”. (GURGEL, 2005)

Com o avanço da crise energética, explorar ao máximo a luz natural na concepção de projetos se tornou uma das melhores estratégias para buscar economia no consumo de energia elétrica, pois nas edificações projetadas de acordo com o clima do entorno onde estão inseridas, existe a redução considerável no consumo de energia elétrica, onde em certas circunstâncias é possível dispensar o uso da iluminação artificial ou conciliar sua utilização com a luz natural, bem como dos sistemas de ar-condicionado, que são equipamentos com elevados custos de investimento e de manutenção. 5. Eficiência Energética nas Construções Segundo Lamberts, “A eficiência energética na arquitetura pode ser entendida como um atributo inerente à edificação representante de seu potencial em possibilitar conforto térmico, visual e acústico aos usuários com baixo consumo de energia”. Um dos princípios mais importantes da Sustentabilidade, termo tão utilizado nos dias atuais e que mostra a crescente preocupação das gerações existentes para com as futuras, é a eficiência energética dentro da arquitetura, pois ela representa um novo pilar da arquitetura além dos três já conceituados por Vitruvius.


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Figura 4 - Retomada do conceito vitruviano de arquitetura

Fonte: LAMBERTS, 1997. Para Viana e Gonçalves (2001): "O controle do ambiente não é totalidade da arquitetura, mas deve ser parte da ordenação básica de qualquer projeto. O arquiteto deve fazer o controle da luz, do som e do calor um problema seu." Este é considerado um projeto eficiente energeticamente, pois saber realizar a integração entre estes dispositivos de conforto é que faz um projeto ser qualificado e eficiente. Nesta ótica, pode-se relacionar o conceito de sustentabililidade ou de eficiência energética com a lista de prioridades que o Environmental Building News (EBNs) propõe para os edifícios que almejam ser sustentáveis, dentre as quais podemos destacar (AMORIM, 2000):

Economizar energia: projetar e construir edifícios energeticamente eficientes. O uso contínuo de energia é provavelmente o maior impacto ambiental específico de um edifício, e por isso o projeto energeticamente eficiente deve ser a prioridade número um. Isto se relaciona com diversos aspectos, dentre eles a utilização de fontes energéticas renováveis, a minimização das cargas de aquecimento e refrigeração, a otimização da luz natural, etc.;

Construir edifícios “saudáveis”- conforto ambiental e segurança: por exemplo, através da introdução da luz e ventilação naturais onde for possível;

Maximizar a longevidade dos edifícios: projetar pensando na duração e possibilidade de adaptação funcional dos edifícios ao longo do tempo. Quanto mais dura um edifício, maior é o período de tempo no qual os impactos ambientais serão amortizados;

Reciclar edifícios: reutilizar edifícios e infraestruturas existentes. Os edifícios existentes contêm uma enorme quantidade de recursos culturais e materiais, e conferem identidade aos lugares. Mas a prioridade é otimizar a eficiência energética, mesmo em reformas.

A energia pode ser aplicada nos edifícios em diversos usos, sendo os diretamente ligados ao projeto arquitetônico os seguintes: a iluminação, a climatização e o aquecimento de água, e daí pode-se desenvolver diversas estratégias projetuais relacionadas ao reaproveitamento de


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água da chuva, captação de energia solar, iluminação e ventilação natural dentre outros, e quaisquer delas caminham no sentido da busca por uma arquitetura bioclimática e mais próxima da sustentabilidade possível. Segundo Loe (2003), a eficiência energética é uma parte importante do projeto da iluminação e para um profissional que trabalha nesta área existem preocupações que vão desde a mudança climática até o uso de materiais e sistemas sustentáveis, e exatamente este tema é abordado em um dos artigos mais recentes estudados no site, que foi publicado na Revista Lighting and Technology no ano de 2009 e vem em forma de citação abaixo:

A eficiência energética é uma das mais importantes considerações para todos os profissionais da iluminação abrangendo questões que vão desde a ameaça da mudança climática pela queima de combustíveis fósseis até a sustentabilidade e disponibilidade de provedores de energia assim como o rápido aumento dos custos. Mas a essa eficiência deve-se equilibrar bem contra a necessidade de um ambiente bem iluminado que assegure produtividade, bem-estar, segurança e saúde as pessoas a que serve. Um ambiente bem iluminado deve fornecer tanto uma função visual e amenidade visual para a aplicação particular a arquitetura, juntamente com o uso eficiente da energia. Isso significa considerar todos os elementos que contribuem para o design e a operação de uma forma abrangente. O desafio agora é apontar mais criticamente o design, operação e especificação da luz elétrica em combinação com a luz do dia (a luz natural disponível). Isso irá requerer um novo pensamento e nova pesquisa para conseguir satisfatoriamente, ambientes eficientes que precisarão de investimento para os melhores resultados. Mas a consequência pode ser um benefício a longo prazo para a sociedade com o benefício sendo maior inteiro do que a soma das partes. (LOE, 2009: 209)

Sendo assim, um bom projeto de arquitetura é aquele que contempla a utilização racional dos recursos naturais buscando fontes de energia alternativas, pois as atitudes e decisões quando tomadas na fase inicial do projeto podem torná-lo mais econômico energeticamente, proporcionar maior conforto aos seus usuários se adaptado ao lugar onde está inserido (respeitando suas características climáticas, orientação solar, ventos predominantes, materiais empregados e mão-de-obra de fácil acesso), podendo assim também reduzir o custo final da obra além de minimizar os impactos ambientais que pode gerar.

A Arquitetura sustentável é a continuidade mais natural da Bioclimática, considerando também a integração do edifício à totalidade do meio ambiente, de forma a torná-lo parte de um conjunto maior. É a arquitetura que quer criar prédios objetivando o aumento da qualidade de vida do ser humano no ambiente construído e no seu entorno, integrando as características da vida e do clima locais, consumindo a menor quantidade de energia compatível com o conforto ambiental, para legar um mundo menos poluído para as próximas gerações. (CORBELLA e YANNAS, 2003, p. 17):

6. Fatores condicionantes de projeto relacionados à iluminação natural A rotação da Terra e a trajetória dela em torno do Sol determinam as variações na intensidade da radiação ao longo do ano. Na figura abaixo, a letra “a” representa o Solstício de Verão, que ocorre dia 21 de Dezembro, “c” representa o Solstício de Inverno, que ocorre dia 21 de Junho


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e “b” e “d” representam os Equinócios, que ocorrem dias 21 de Março e 21 de Setembro, sendo de Outono e Primavera, respectivamente:

Figura 5 - Translação da Terra e localização dos trópicos


Figura 6 - Trajetória do sol nos solstícios e equinócios


O primeiro passo para projetar corretamente de acordo com o meio onde se está intervindo é saber se localizar quanto ao clima e entorno imediato do local de intervenção, para que se possa conhecer os ângulos de incidência solar e o tempo de permanência do sol acima do horizonte (fornecidos pela Latitude do local – carta solar). Como a principal fonte de iluminação natural na Terra é a radiação solar, é importante a compreensão das formas como esta luz chega até ela. A iluminação solar pode ser direta e difusa, sendo a iluminação direta a mais intensa, podendo atingir de 60.000 lux a 100.000 lux (Pereira 1993). Uma parte desta luz direta que é recebida por um edifício, é convertida em


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calor e absorvida para o seu interior, sendo muitas vezes a eficácia luminosa maior do que muitas das alternativas de iluminação artifical conhecidas além de introduzir menor quantidade de calor por lúmen para o interior do edifício do que a maioria das lâmpadas, podendo ser considerada assim uma estratégia atrativa para diminuir a carga de resfriamento necessária em edifícios por causa da luz artificial (Lamberts 1997).

Figura 7 – Eficácia luminosa de diversas fontes de luz


A luz difusa, por sua vez, pode atingir de 5.000 lux a 20.000 lux para céu encoberto (Lamberts, 1997), por isso a importância de conhecer os diferentes tipos de céu e o comportamento da radiação solar e da luz do sol nas situações já esclarecidas anteriormente, dada as enormes variações sofridas por estes dois tipos de luz difusa recebidas pela Terra. Concomitantemente, é imprescindível a consulta de Normas Técnicas e Regulamentações que forneçam diretrizes e recomendações para consulta e posterior tomada de decisões por parte do profissional de arquitetura quanto ao clima, ventos umidade, temperatura do local onde se deseja intervir, sendo estas imprescindíveis para a boa interação e adequação da edificação com o seu entorno e a obtenção da satisfação do usuário quanto ao conforto. O profissional da arquitetura deve trazer sempre como premissa a integração do empreendimento com o meio onde será inserido, explorando os recursos que lhe estão disponíveis e assim tirando o melhor proveito das situações que lhe são impostas, seja no campo da iluminação ou dos demais fatores condicionantes de projeto. Complementando a afirmação anterior, cito Hertz (1998), onde afirma que:

“Uma das principais funções de uma construção é a de atenuar as condições negativas e aproveitar os aspectos positivos oferecidos pela localização e pelo clima. Trata-se portanto de neutralizar as condições climáticas desfavoráveis e potencializar as favoráveis, tendo em vista o conforto dos usuários”. (HERTZ, 1998)

Segundo a NBR 15220-3/2003, o zoneamento bioclimático brasileiro se dá da seguinte forma:


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Figura 8 - Zoneamento Bioclimático Brasileiro. Figura 9 – Mapa dos climas do Brasil

Fonte: NBR 15220-3/2003. Fonte: LAMBERTS, 1997.

A partir da análise da zona bioclimática em que se insere o local da intervenção, a NBR 15220-3/2003 fornece as diretrizes para cada zona bioclimática brasileira e para o estabelecimento das estratégias de condicionamento térmico passivo, sendo considerados os parâmetros e consições de contorno seguintes:

a) Tamanho das aberturas para ventilação; b) Proteção das aberturas; c) Vedações externas (tipo de arede externa e tipo de cobertura; e d) Estratégias de condicionamento térmico passivo.

Além disso, a referida norma informa diretrizes construtivas para cada zona bioclimática, em caráter orientativo e não normativo mas que são de fundamental importância para consulta e adaptação dentro da fase inicial do projeto. 7. Componentes para a otimização do uso da luz natural como estratégias de projeto de arquitetura residencial: Após entendimento dos fatores condicionantes de projeto e consulta das Normas Técnicas e Regulamentações relativas ao assunto, passaremos a tratar específicamente do assunto escolhido para este estudo, as estratégias de projeto mais usuais para aproveitamento da luz natural como forma de constituir um projeto mais sustentável ou bioclimático, ou seja, mais adequado ao local de inserção e de acordo com as suas características específicas. Como a arquitetura trabalha com formas e criação de espaços, e estes são reveladas pela luz ou sua ausência, o sol é fundamental para que este processo ocorra, ou seja, é através dele que o ser humano consegue apreender todo o espaço a sua volta, além de ser uma fonte de energia renovável existente em abundancia e que tem um excelente custo beneficio. Existem inúmeros componentes que regulam e otimizam o uso da luz natural, sendo na sua maioria soluções simples e eficazes como mostra a figura 10, e aqueles considerados como mais utilizados serão listados a seguir:


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Figura 10 – Exemplos de recursos de uso da iluminação natural


6.1. Pátios e átrios: Segundo Lamberts (1997), a forma do edifício é um fator determinante de possíveis combinações de janelas e aberturas zenitais e também o quanto da área de piso terá acesso efetivo á luz natural. O átrio pode ser determinado como um espaço luminoso interno envolvido lateralmente pelas paredes da edificação e coberto com materiais transparentes ou translúcidos que admitem a luz a ambientes internos da edificação a ele ligados por meio de componentes de passagem.


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Figura 11 – Iluminação Natural em função da geometria em planta


Figuras 12 e 13 – Pátio interno do Palácio Pazzi (Florença – Itália)

Fonte: WIKIPEDIA, 2016.

Figuras 14 – Pátio interno do Palácio Pazzi (Florença – Itália)

Fonte: GOOGLE IMAGENS, 2016.


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6.2. Prateleiras de Luz: Também conhecidas como light-shelves, são posicionadas nas aberturas, acima do nível dos olhos, para evitar ofuscamentos, agindo como um brise horizontal de proteção para a janela, servindo a parte inferior da mesma somente para realizar a integração entre o ambiente interno e externo. Podem ser utilizadas no lado interno ou externo à parede da edificação, melhorando assim a qualidade da luz natural bem como a penetração mais profunda ao ambiente.

Figura 15 – Prateleiras de luz Fonte: LAMBERTS, 1997.

Figura 16 – Prateleiras de luz internas Fonte: GOOGLE IMAGENS, 2016.

6.3. Cores: A escolha das cores a serem aplicadas nos elementos contrutivos são de grande importância, pois as cores claras refletem a luz solar e as escuras a absorvem. Em telhados e claraboias, é interessante a utilização de cores claras (mais próximas do branco) para refletir a luz e o calor do sol para o interior do ambiente, ou mesmo onde não se possui interesse de aumento da carga térmica do edifício pode-se pintar a cobertura com cores claras para que elas a reflitam.


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Figura 17 – Refletâncias ideais para superfícies interiores em função de seu posicionamento em relação à janela


6.4. Distribuição e posicionamento das janelas: As janelas horizontais e as espalhadas distribuem a luz mais uniformemente do que as verticais e concentradas em uma área pequena de parede. A área percentual de janela não deverá exceder 20% da área do piso devido à incidência de calor no verão e às perdas de calor no inverno, segundo afirma Lamberts (1997). Já o espaçamento entre as janelas faz diminuir o nível de iluminância na proporção em que ele aumenta.

Figura 18 – Área de janela em função da área de piso


Figura 19 – Características da Iluminação lateral

Fonte: GARROCHO, 2016.


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6.5. Orientação: Segundo Lamberts (1997), a melhor orientação para a obtenção de iluminação natural é o Norte (incidência de luz solar direta mais frequente); a segunda melhor é a Sul (constância da luz/é a orientação que menos recebe a luz solar direta) e as piores são Leste e Oeste (recebem a luz solar com maior intensidade no verão e menor no inverno e dificultam o projeto de proteções solares).

Figura 20 – Planta com “orientação ideal” em termos de iluminação natural


6.6. Iluminação Zenital: Segundo a NBR 15220-1, a iluminação zenital é a porção de luz natural produzida pela luz que entra através dos fechamentos superiores dos espaços internos, e permite uma iluminação muito mais uniforme além de receber maior quantidade de luz natural durante o dia se comparada com a iluminação lateral por meio de janelas. Sua maior desvantagem é a dificuldade de proteção quanto à radiação solar indesejada, sendo mais recomendável a utilização de vidros posicionados verticalmente e sua maior vantagem é a uniformidade da distribuição da luz natural se comparada com a iluminação lateral, elém de maiores níveis de iluminância quanto ao plano de trabalho.

Figura 21 – Tipos de Iluminação Zenital



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Figuras 22 e 23 – Iluminação zenital – Museu Iberê Camargo (Porto Alegre)

Fonte: GOOGLE IMAGENS, 2016.

Figura 24 – Telhado com Iluminação zenital – Biblioteca de Alexandria

Fonte: WIKIPEDIA, 2016. 6.7. Integração do sistema de Iluminação Artificial: Existem situações em que não é possível utilizar a iluminação natural em todos os ambientes de uma edificação, seja pela sua posição quanto aos elementos de captação da luz natural ou mesmo pela sua função dentro deste (uma sala de projeção por exemplo a luz natural não é desejável todo o tempo porque atrapalha a visibilidade), então é recomendável uma integração entre a luz natural e artificial, como forma de reduzir os gastos energéticos com a iluminação artificial quando a luz natural atender à necessidade de iluminação do ambiente, a qual pode ser desligada ou reduzida.


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Figura 25 – Integração iluminação natural e artificial


Figura 26 – Integração iluminação natural e artificial


Os sistemas de controle de iluminação automáticos também colaboram com a redução de energia elétrica consumida através do desligamento do sistema quando da captação da luz natural. Os sensores mais comuns são: sensores fotoelétricos, dimmers, sensores de presença e os programadores de tempo.

Figura 27 – Sensor foto-elétrico



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Figura 28 – Sensor de presença ou ocupação


Figura 29 – Programador de tempo ou minuteira


8. Conclusão A partir da análise de várias referências bibliográficas que tratam do assunto, pode-se concluir que a fase de desenvolvimento em que se encontra o Brasil vai de encontro com o esgotamento dos recursos energéticos naturais devido ao estilo de construção adotado pelos arquitetos daqui e os que aqui intervêm (muitas vezes copiando os modelos internacionais). Sendo assim, conclui-se que ainda é tirado pouco partido da grande disponibilidade de luz natural aqui existente (devido à localização dentro da esfera terrestre), já que esta é proveniente de uma fonte inesgotável que é o Sol e proporciona tantos efeitos de conforto, bem-estar e de sensações para os usuários da arquitetura, o que deve ser um dos principais objetivos de quem o projeta, em comparação à iluminação artificial que é responsável por grande porcentagem do consumo energético brasileiro. Está nas mãos dos profissionais arquitetos, centralizadores das equipes de projetos que são responsáveis por liderar equipes e gerenciar ideias e soluções, saber tirar partido deste recurso energético tão importante, através de algumas estratégias projetuais, tendo sido as mais comuns aqui demonstradas (dentre outras tantas existentes), para que estas atitudes e escolhas


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referentes à economia e ao uso mais racional da energia sejam cada vez mais comuns a todos os exemplares de arquitetura, sejam eles novos ou existentes, principalmente aqueles ligados às habitações (sejam elas de interesse social ou não).

É de extrema importância conhecer o entorno do local da intervenção, suas características climáticas e de conforto em geral, pois quando as decisões mais adequadas são tomadas na fase inicial do projeto pode-se reduzir drasticamente os custos de implantação destas estratégias além de gerar um menor custo final na obra como um todo, sendo possível implementá-las também em projetos de retrofit em edificações existentes e se conseguir um resultado bastante satisfatório.

Enfim, pensar na gestão e utilização racional dos recursos energéticos é uma forma inteligente de obter maior conforto e qualidade nos ambientes projetados, além de preservar o nosso país para que a nossa geração e as futuras tenham uma vida com qualidade sem utilização irracional dos recursos naturais e energéticos e maior acessibilidade aos equipamentos e sistemas que possibilitem este uso, como já ocorre há bastante tempo em diversos países desenvolvidos do mundo.

Referências Todas as citações feitas no texto devem constar ao final, na seção Referências. As Referências devem aparecer pelo sobrenome do autor em ordem alfabética, todas as letras em maiúsculo, seguido do nome com apenas a primeira letra em maiúsculo. As referências não devem ser numeradas. O espaçamento é simples, com um espaço entre cada referência listada. O título das obras citadas em seu texto como Referência deve estar destacado em negrito (ou sublinhado, ou em itálico). ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6023: informação e documentação: referências: elaboração. Rio de Janeiro, 2002. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6028: resumo: elaboração. Rio de Janeiro, 2002. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10520: citações: elaboração. Rio de Janeiro, 2002. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14724: formatação de trabalhos acadêmicos. Rio de Janeiro, 2002. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-1: desempenho térmico de edificações parte 1. Rio de Janeiro, 2003. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-3: desempenho térmico de edificações parte 3. Rio de Janeiro, 2003.


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aproveitamento da luz natural como estratégia para ... irracionalidade da exploração da luz...

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