A Luz Natural como Elemento de Qualificação do Espaço Arquitetônico

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A luz natural como elemento de qualificação do espaço arquitetônico Aline Cristiane Vieira – alinevieira_arq@hotmail.com Master em Arquitetura e Iluminação Instituto de Pós-Graduação - IPOG São Paulo, SP, 10 de janeiro de 2018 Resumo Este artigo busca compreender aspectos relacionados a iluminação solar em projetos de arquitetura através do estudo de suas vantagens, possibilidades de utilização e influência na percepção do usuário. Questionam-se maneiras de se obter o aproveitamento máximo da luz natural e seus beneficios enquanto elemento de qualificação do espaço, de forma que os profissionais possam avaliar seu potencial como partido determinante nas escolhas do projeto. O objetivo deste artigo é ser uma fonte inicial de informações para arquitetos e projetistas que buscam incorporar a previsão solar no desenvolvimento de seus trabalhos, considerando-se a extensão do tema e a disponibilidade de material específico para pesquisas mais direcionadas. Como metodologia foi utilizada a pesquisa bibliográfica baseada em material científico (livros, revistas, artigos e teses) e através de meios eletrônicos (sites especializados). Os resultados encontrados indicam que é possível incorporar estratégias para a utilização efetiva da iluminação natural em edificações, de acordo com os objetivos do projeto e as intenções do uso do espaço com relação ao usuário final. Concluiuse, portanto, que o adequado estudo das condições de disponibilidade de luz e da incidência solar no local de implantação, aliado a aplicação de estratégias de controle e de projeto que considerem a finalidade dos espaços e a resposta dos indivíduos, oferecem resultados positivos com relação a qualificação da arquitetura, tanto em aspectos funcionais e energéticos quanto em sua humanização.

Palavras-chave: Iluminação natural. Arquitetura. Projeto. Psicologia ambiental.

1. A luz e o espaço Ainda que toda arquitetura seja uma construção, nem toda construção é, de fato, arquitetura.

A arquitetura, além de compreender aspectos construtivos e funcionais como qualquer construção, proporciona algo que está além do que é visível: ela relaciona o usuário a elementos imateriais – o vazio, os sons, as cores, os odores. Intermedia a interação entre o espaço as percepções daqueles que entram em contato com seus significados. Está relacionada a necessidades emocionais, culturais e, por vezes, espirituais.

Um dos componentes fundamentais para a arquitetura é a luz, afinal, o espaço não possui qualquer experiência ou interação visual sem ela. A luz está relacionada à sensação de tridimensionalidade – define contornos, volumes, formas, contrastes, permite a identificação de ambientes e o reconhecimento de objetos. É a luz que produz a sensação de espaço. O espaço é aniquilado pela obscuridade. A luz e o espaço são inseparáveis. Se a luz é suprimida, o conteúdo emocional do espaço desaparece, tornando-se impossível de perceber... a essência do espaço se faz na interação dos elementos que o limitam (GIEDION, 1986, p. 467 apud BARNABÉ, 2008, p. 467).

Segundo Barnabé (2008), “a luz é a ‘consciência da realidade’. O mundo existe enquanto é sentido, tocado e sobretudo, visto”. Nesse sentido, o significado da palavra iluminar está além da intenção de prever condições adequadas de luz para determinada atividade: iluminar é

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também dotar o projeto arquitetônico de valores conotativos, influenciando diretamente no desempenho e na qualificação do espaço ocupado.

Figura 1 – Cúpula dupla do Louvre Abu Dhabi, projetado pelo arquiteto Jean Nouvel. Sua geometria, aliada ao uso de um material têxtil perfurado proporciona sombras pontuadas por feixes de luz solar Fonte: <https://www.dezeen.com/2017/11/07/jean-nouvel-louvre-abu-dhabi-art-museum-united-arab-emirates/> A visibilidade corresponde à função primária da iluminação, no entanto, a partir do entendimento da percepção visual, sabemos que a luz é também um elemento de projeto que tem funções espaciais ao alterar a percepção das formas, materiais, cores, e proporções na arquitetura. Isto pode ser obtido a partir das diferenças de intensidade, tonalidades da luz e sua distribuição dentro do espaço. É preciso entender as funções da luz enquanto suporte de valorização e desempenho, tirando partido de suas qualidades como intensidade, cor, forma e movimento para atingir os objetivos do projeto (TORRES, 2009).

Assim como na pintura e no teatro, a iluminação na arquitetura constrói o espaço e suscita emoção. Através da atenuação ou ênfase de seus contrastes é possível modificar o relacionamento dos usuários com o ambiente e influenciar suas sensações de conforto, relaxamento, criatividade, produtividade e até mesmo seu comportamento. Estudos recentes no campo da neurociência e de psicologia ambiental propõem que a luz tem maior influência sobre nós do que imaginamos, sendo uma variável importante a ser considerada nos mais diversos programas arquitetônicos: edifícios residenciais, hospitalares, educacionais, empresas, indústrias, etc. Nesse sentido, um bom projeto de iluminação é, portanto, capaz de ampliar a experiência do usuário e maximizar a qualidade da atividade exercida em um determinado ambiente.

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Arquitetos e projetistas possuem basicamente duas maneiras de iluminar, que podem ou não ser complementares entre si. A primeira é a partir do dimensionamento da luz artificial, com as diversas possibilidades de escolhas de produtos e tecnologias no mercado. A segunda, e no que se refere o tema principal deste artigo, é pela análise e integração da luz natural no projeto das edificações, de forma que seja possível, além de se obter todos os benefícios com relação a saúde a ao bem-estar do usuário, ter o máximo de aproveitamento de um recurso gratuito, renovável e de alta eficiência luminosa.

Afinal, a luz solar, moldada por grandes nomes da arquitetura com maestria, está muito além de se resumir apenas a questões de sensibilidade como beleza e poesia – ela também deve trabalhar.

Esse artigo tem como objetivo apresentar de forma resumida e introdutória a importância de se considerar a iluminação natural como diretriz em projetos arquitetônicos. Serão abordadas algumas possibilidades de aplicação para que seu o aproveitamento máximo seja viabilizado e as recentes pesquisas relacionadas aos benefícios com relação a psicologia ambiental e a percepção do usuário.

2. Iluminação natural e artificial A luz natural é utilizada como elemento na obtenção de qualidade em espaços internos a muito tempo. No século XV, a utilização do vidro nas janelas possibilitou os primeiros avanços com relação ao conforto ambiental, proporcionando proteção das intempéries e permitindo, ao mesmo tempo, a entrada da luminosidade externa.

No entanto, conforme Butera (2009) citado por Sousa (2014), apenas a partir do século XIX, com o desenvolvimento da iluminação elétrica e outras tecnologias, houve uma verdadeira revolução no interior das edificações. Uma vez que essas inovações consentiram comodidades, novos produtos e sistemas de instalações surgiram, tornando possível controlar também a temperatura do ar independentemente do meio externo.

Desde o surgimento das lâmpadas fluorescentes na década de 50, os edifícios tem sido dimensionados para serem dependendes de fontes artificiais, enquanto os conhecimentos voltados para a integração da iluminação solar foram gradativamente sendo abandonados.

Contudo, atualmente novos estudos sobre os benefícios da luz solar na saúde e na percepção das pessoas tem sido descobertos: a luz do dia melhora as condições de concentração e apreensão de conteúdo nas escolas, influencia consideravelmente as taxas de recuperação em hospitais, aumenta a produtividade e a atenção em locais de trabalho e está relacionada ao bem-estar psicológico em diversos tipos de programas arquitetônicos.

Existem ainda vantagens com relação à eficiência energética: quando a luz natural substitui a artificial é possível reduzir não somente o consumo de energia gerado pelas lâmpadas elétricas, mas também eliminar o calor emitido por elas e, consequentemente, reduzir a necessidade de resfriamento através de equipamentos como condicionadores de ar.

Considerando-se que um edifício pode ter uma vida útil de até 100 anos, milhares de kWh podem ser economizados em longo prazo.

A preocupação com o consumo sustentável hoje no mundo é intensa. Diversos países têm reformulado suas legislações com uma preocupação notória com questões energéticoambientais. No Brasil, 15% da eletricidade consumida é utilizada para iluminação de ambientes (EPE, 2012), e recentemente pesquisas concluíram que é possível alcançar elevados níveis de economia através do uso da luz solar.

Em geral, a adequação do padrão arquitetônico é o item que exige os menores investimentos e proporciona uma das maiores economias. Segundo Ben (1999) apud Maciel (2002), o investimento exigido é de apenas 5% do valor total e proporciona uma economia de 23%. O rendimento é de 3 a 9 vezes superior ao dos outros investimentos, como a redução direta do

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desperdício, a utilização de sistemas de controle, a melhoria do rendimento de iluminação e sistemas de resfriamento de ar.

Em suma, a importância do aproveitamento da luz natural se dá, principalmente, por duas razões: as necessidades humanas e o potencial de economia e eficiência energética. Seu uso e a integração adequada de sistemas artificiais de forma complementar proporciona grandes vantagens nesse sentido.

Iluminar naturalmente os ambientes deve ser uma diretriz presente desde o início do processo de concepção arquitetônica, uma vez que serão necessários estudos e aplicações que podem influenciar na estética e na funcionalidade do edifício – grandes aberturas onde a luz do dia possa entrar em abundância, a posição e profundidade dos ambientes internos, sistemas de controle de ofuscamento e conforto ambiental, disposição dos ambientes na implantação e suas atividades adequados à orientação solar, entre outros.

De fato, se a luz natural for considerada uma fonte viável de iluminação na edificação, seu uso pode ter ramificações em todos os aspectos do processo de projeto, do planejamento urbano ao projeto de interiores, da programação do projeto até sua especificação e construção.

No entanto, nos dias de hoje a maior parte dos projetistas ainda entende a iluminação apenas como a prática de se prever sistemas artificiais a serem aplicados a projetos completamente desenvolvidos e minimizar efeitos indesejáveis, enquanto pouco sobre a maximização da admissão de luz natural é considerado.

Todas essas questões tornam o conhecimento sobre iluminação e seus resultados a curto, médio e longo prazo fundamentais para a definição das melhores escolhas para o projeto de arquitetura.

3. A luz solar e o projeto arquitetônico A iluminação solar tem sido fonte de inspiração de arquitetos como Jean Nouvel, Tadao Ando, João Filgueiras Lima (Lelé) e diversos outros nomes da arquitetura ao longo da história que, constantemente, procuraram integrar seus discursos poéticos e os significados de suas formas e vazios à técnica e a funcionalidade de seus programas. Isso é possível apenas quando há essa intenção desde o início do processo de concepção, uma vez que trabalhar com luz natural de forma a se apropriar de todo o seu potencial influencia escolhas fundamentais para o projeto, conforme mencionado anteriormente.

Barnabé (2008) afirma que toda construção gera relações formais, espaciais e lumínicas, mas nem toda construção e nem toda a arquitetura são concebidas tendo a luz como diretriz do projeto: (...) o processo de concepção em arquitetura depende fundamentalmente da opção por parâmetros que nortearão o projeto. Um desses parâmetros pode ser a luz natural. Para alguns arquitetos ela é apenas um elemento circunstancial e condicionante luminotécnico do conforto ambiental. Para outros é material construtivo similar ao concreto e ao tijolo. Todos, de uma forma ou de outra, consideram-na no processo de projeto; mas nem todos conseguem priorizá-la como condicionante geradora de elementos formais e espaciais que agreguem “valor” ao objeto construído e transcendam ao simples acaso de jogos de luz e sombra (BARNABÉ, 2008).

A luz natural traz dinamismo à estrutura estática, dota os edifícios de um sentido de tempo e possui um forte potencial de comunicar ideias. Seu uso depende de vários fatores, os quais se classificam basicamente em duas categorias: a) Disponibilidade de luz natural: A localização geográfica, latitude; hora do dia; estação do ano; características climáticas e configuração morfológica do entorno (VIANNA et al, 2001);

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b) Quantidade de luz natural: O brilho do céu (intensidade) na região; tamanho e posicionamento das aberturas (configuração do projeto arquitetônico); reflexões vindas do exterior e reflexões das superfícies internas do cômodo (análise da situação real) (VIANNA et al, 2001).

Paralelamente a aspectos relacionados ao clima local, estão as variáveis que interferem no desempenho da luz nos ambientes internos. Estas podem ser resumidas, portanto, em implantação, características do entorno e características do ambiente.

A orientação para o qual o ambiente interno está voltado é de grande importância no que se refere ao aproveitamento da luz natural. Quando o mesmo está voltado para as regiões do céu por onde se dá o percurso solar, receberá maiores intensidades luminosas e por períodos mais longos do dia, mesmo quando o céu estiver encoberto.

"Dependendo da localização geográfica de uma futura construção, o aspecto da luz do dia desempenha um papel diferente. O sol é um amigo ou um inimigo, um bem ou um problema, temos que nos proteger contra ele ou aumentar nossa exposição.

Em alguns locais, simultaneamente necessitamos dele e temos que proteger nossos edifícios contra a luz solar direta. É importante para o nosso bem-estar, mas isso cria grandes desafios." (BEHNISCH, Stefan. VII Simpósio da Luz Natural em Berlim, 2017)

Da mesma forma, a configuração do entorno e o contexto urbano onde o edifício está inserido interfere de forma significativa no desempenho da iluminação solar, uma vez que obstruções naturais ou construídas podem diminuir ou aumentar a quantidade de luz que chega. Uma obstrução pode, por exemplo, bloquear a visão de parte do céu, diminuindo os níveis de iluminação no ambiente ou refletir a luz do sol para o seu interior.

Aliado a essas questões, as próprias características do ambiente (variáveis arquitetônicas) são fundamentais: a dimensão das aberturas, a profundidade do ambiente, a altura de seu pédireito, a refletância das superfícies internas e a presença de elementos de controle e proteção solar como brises, platibandas e prateleiras de luz.

As dimensões das aberturas interferem diretamente no aproveitamento da luz natural no interior dos ambientes. Segundo Cintra (2011), ao mesmo tempo em que aberturas amplas podem garantir melhores níveis de luz natural e garantir vista para o exterior, há um limite da iluminância que permite o conforto visual. E ainda, janelas muito grandes permitem maiores trocas térmicas com ambiente externo, podendo gerar desconforto devido ao aumento da transmissão de carga térmica para o interior.

Contudo, as características das superfícies internas serão os fatores que mais influenciarão na distribuição da luz. Através de suas reflexões, permitirão atingir maior profundidade no espaço e diminuirão os constrastes entre a área iluminada diretamente e a área sombreada. Em superfícies opacas, parte da luz é absorvida e parte é refletida. Dessa forma, cores claras refletem mais luz que cores escuras, interferindo no comportamento da luz no interior dos ambientes.

A norma brasileira que trata especificamente de iluminação natural é a ABNT NBR 15215.

Ela estabelece conceitos e definições sobre os termos relacionados ao ambiente construído, formas de estimar a disponibilidade da luz e a como verificar as condicões de iluminância e luminância de ambientes internos.

3.1. Estratégias e artifícios para o controle da luz natural em ambientes internos Segundo Baker et al. (1998), citado por Sousa (2014), o uso da luz natural em edifícios oferece senso de orientação, de tempo e das condições meteorológicas ao usuário, além de possibilitar a criação de ambientes internos potencialmente mais confortáveis e atrativos.

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Sabe-se que para realização de qualquer tarefa em um determinado ambiente, este deve estar adequadamente iluminado. Essa iluminação deve permitir que o indivíduo desenvolva suas tarefas visuais com o máximo de acuidade visual e mínimo de esforço, havendo assim menores riscos de prejuízo à sua visão e de acidentes.

(SOUSA, 2014, p. 25)

Para que ocorra o máximo do aproveitamento da luz solar, como citado anteriormente, é necessário que essa iniciativa esteja presente desde o processo de concepção arquitetônica, sendo uma das diretrizes que definirão respostas para as questões seguintes com relação ao projeto. Algumas estratégias podem ser adotadas ainda nessas etapas iniciais, facilitando o controle lumínico, térmico e otimizando seu uso.

Figura 2 – Diferentes estratégias projetuais para o aproveitamento da luz solar Fonte: European Comission apud adaptado Vianna; Gonçalves, 2001

Baker, Franchiotti e Steemers (1993) apud Toledo (2008), classificam as estratégias de projeto para iluminação natural em: componentes de condução, componentes de passagem e elementos de controle. a) Componentes de condução Espaços intermediários ou internos que conduzem e distribuem a luz natural do exterior ao interior do edifício. Como exemplos estão os pátios, átrios e dutos de luz.

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Figura 3 – Átrio da Sede da Fundação Habitacional do Exército – Brasília/DF Fonte: <https://mdc.arq.br/2011/02/25/sede-da-fundacao-habitacional-do-exercito-brasilia-df/>

b) Componentes de passagem Elementos que permitem a passagem de luz natural de forma direta. Podem ser aberturas laterais ou zenitais e podem também dar passagem à luz do exterior para o interior através de um ambiente intermediário.

As aberturas laterais mais tradicionais são as janelas, que podem tanto permitir a luz direta como receber elementos de controle.

As aberturas zenitais proporcionam uma distribuição mais difusa e homogênea se estiverem uniformemente distribuídas pela cobertura. Também geram maiores níveis de iluminância e recebem uma carga térmica maior, portanto devem ser usadas com critério (VIANNA; GONÇALVES, 2001).

Figura 4 – Iluminação zenital e lateral, projetada por AAVP Architecture Fonte: <https://www.archdaily.com/803909/cap-aavp-architecture>

c) Elementos de controle São filtros e barreiras que protegem os ambientes do meio externo. São acrescentados aos componentes de passagem com o objetivo de restringir a luz direta ou redirecionar a luz que chega ao interior do ambiente.

Podem ser externos ou internos às aberturas. Podemos citar como exemplos os vidros e policarbonatos transparentes ou translúcidos, prateleiras de luz, brises, varandas, beirais, marquises, venezianas, cortinas e vegetação de entorno.

Figura 5 – Brises como elemento de controle no projeto do Edifício Alvar Aalto Fonte: <https://www.archdaily.com.br/br/01-42376/edificio-alvar-aalto-christiane-laclau-e-rafael-borelliarquitetos-associados>

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3.2. A composição dinâmica de luz e sombra no espaço A escolha da estratégia projetual como elemento de captação da luz solar no projeto arquitetônico dependerá dos objetivos da proposta e dos significados que o espaço deverá proporcionar ao usuário.

As sensações e percepções que os contrastes carregam são muito diferentes. De forma geral, eles podem ser classificados em: – Alto contraste: a luz incide de forma direta, criando um efeito dramático e sombras mais definidas. Os espaços iluminados superiormente e lateralmente da Biblioteca Central de Seattle projetada por OMA, por exemplo, possuem padrões de sombra intensa que se movem e se modificam de acordo com a constante transformação da luz ao longo do dia. Os elementos de vidro criam um alto nível de brilho que proporcionam uma claridade tão intensa como a da área externa.

Figura 6 – Iluminação direta: Biblioteca Central de Seattle Fonte: < https://www.archdaily.com.br/br/624269/biblioteca-central-de-seattle-oma-mais-lmn>

É importante ressaltar que a disponibilidade de luz solar, aspectos relacionados ao conforto térmico e a atividade proposta para o ambiente são fatores determinantes nas escolhas com relação à luz direta e devem ser considerados cuidadosamente.

– Médio contraste: uso da luz parcial em combinação com luz indireta. Esses espaços evitam tanto contrastes estremos quanto uma atmosfera monótona, como na Farnsworth House de Mies van der Rohe. As mudanças ao longo do dia são claramente visíveis, mas ficam longe de criar padrões de sombra marcantes. O efeito de luz difusa cria um contraste característico, mas o padrão não muda muito durante o dia.

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Figura 7 – Iluminação indireta: Farnsworth House Fonte: < http://www.architecture.org/architecture-chicago/buildings-of-chicago/building/farnsworth-house/>

– Baixo contraste: compreende o modo de iluminação difusa indireta, eliminando contrastes intensos e mudanças ao longo do tempo. Como exemplo, a Naked House de Shigeru Ban possui grandes superfícies verticais luminosas onde poucas sombras são definidas na modelagem.

Figura 8 – Iluminação difusa: Naked House Fonte: <http://www.shigerubanarchitects.com/works/2000_naked-house/>

3.3. Conforto térmico O conforto ambiental é resultante das condições do ambiente físico, das características do local e da arquitetura da edificação. O controle da incidência solar afeta diretamente a sensação de conforto dos ambientes internos, sendo essencial prever a carga térmica a ser recebida de acordo com os objetivos do projeto.

No dimensionamento de arquitetura, é fundamental que as definições de estratégias de controle da luz e as escolhas com relação aos contrastes que ela proporcionará aos espaços,

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além das necessidades e demandas das atividades a serem desenvolvidas no ambiente, sejam cuidadosamente estudadas. Tanto a luz direta que chega através dos raios solares quanto a indireta (refletida pelas nuvens ou por outros elementos) e seu aproveitamento com relação a orientação solar implica na qualidade do ambiente, no consumo energético (no que se diz respeito ao condicionamento do ar) e nos níveis de brilho e ofuscamento.

“Estudos a respeito de conforto têm demonstrado que condições desfavoráveis – como excesso ou ausência de calor, umidade, ventilação e renovação do ar, ruídos intensos e constantes, condições lumínicas inadequadas, odores distintos e diversos – podem representar uma grande fonte de tensão no desenvolvimento das atividades de trabalho. Para cada uma das variáveis ambientais (luz, clima, ruídos, odores, cores) há características específicas mais ou menos facilitadoras das sensações humanas, resultando nos segmentos de percepção visual, lumínico, acústico, higrotérmico, olfativo e ergonômico”. (ANVISA, 2014:12)

No Brasil, onde o clima predominante é o quente e úmido, é importante considerar atenção especial para que ambientes com conforto térmico adequado sejam desenvolvidos. Outros recursos aliados ao controle da incidência solar utilizados para colaborar com a sensação térmica e que colaboram com a sustentabilidade em edificações são o uso da ventilação natural, telhados verdes, espelhos d’água (em climas quentes/secos), entre outros. Além das normas utilizadas para mensurar o conforto térmico, como a da ANVISA, devemos considerar os aspectos climáticos de cada região do país em que o projeto está inserido, adequando-o às características geográficas regionais pertinentes à diversidade climática do Brasil.

Fatores ambientais e pessoais podem causar efeitos fisiológicos e psicológicos em indivíduos expostos a condições climáticas severas, de alta ou baixa temperatura, afetando sua produtividade e o seu uso do espaço.

Figura 9. Percepção e efeitos adversos sobre os desvios de temperatura ambiental.

Fonte: ANVISA (2014:35)

4. A percepção do usuário Quando entramos em determinados lugares, nosso cérebro registra informações rapidamente, não apenas dimensionando o espaço ou observando suas formas, cores e texturas, mas também despertando um conjunto de sensações e percepções.

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Segundo Baker et al. (1998) apud. Sousa (2004), o uso da luz natural em edifícios oferece senso de orientação, de tempo e das condições meteorológicas ao usuário, além de possibilitar a criação de ambientes internos potencialmente mais confortáveis e atrativos. Barnabé (2008) afirma que “uma boa iluminação molda e modifica a realidade, condicionando o estado de ânimo das pessoas e sua percepção geral dos ambientes que vivenciam.”

Estudos demonstram que a maioria das pessoas, quando questionadas, afirmam preferir ambientes iluminados através de luz natural com relação à artificial. Algumas hipóteses sugerem que isto pode acontecer devido ao fato que edifícios dimensionados para o aproveitamento da luz solar possuem, em geral, aberturas laterais que geram uma modelagem mais agradável do espaço, como mencionado anteriormente. Fontes de luz elétrica, na maioria das vezes, são locadas no teto, o que gera outro tipo de efeito. Além disso, a luz do sol é o padrão para comparação do Índice de Reprodução de Cores em ambientes. Apesar de existirem diversos modelos que se aproximam desse padrão, nem todas possuem um IRC próximo de 100 como a luz natural, o que também pode influenciar na escolha.

Essa sensação de satisfação pode estar ligada também a possibilidade de visão para o exterior.

Ao ser privado desse contato, o ser humano estaria em desconforto. Estudos como os de Farley e Veitch (2001) mencionados por Sousa (2004) concluíram que visuais do exterior podem aumentar a produtividade e o bem-estar de inúmeros modos, incluindo satisfação com a vida, assim como problemas como desorientação e influência na função cognitiva acontecem na ausência de padrões de luz natural.

Grande parte da informação sobre a influência da luz natural no bem-estar humano tem sido fornecida por pesquisas recentes na área de psicologia ambiental – área do conhecimento que busca compreender o comportamento humano em sua interrelação com o ambiente. Embora sejam estudos em seus primeiros anos de desenvolvimento, já é possível afirmar que a luz afeta sensivelmente o usuário e suas respostas ao meio.

4.1. Espaços de saúde e hospitalares Os seres humanos dependem da exposição à luz natural para ativar uma série de funções fisiológicas. Existem, essencialmente, dois aspectos de devem ser considerados: a intensidade da exposição à luz natural e a exposição específica ao componente ultravioleta (UV) da radiação solar.

O ciclo circadiano (do latim circa: perto, aproximadamente; e dia) está relacionado a processos biológicos, psíquicos e fisiológicos que apresentam padrões em sincronia com o período do dia. Os ritmos circadianos são dependentes de diversos fatores, porém, a luz desempenha um papel importante nesse processo. De forma simplificada, esses ritmos de aproximadamente 24 horas regulam nossas atividades metabólicas e são determinantes no funcionamento do organismo humano. Eles estão diretamente relacionados a produção de hormônios como a melatonina, que influenciam aspectos como produtividade, descanso, sono, apetite, diferenciação dia-noite e humor, refletindo na percepção de conforto de acordo com a proposta do ambiente.

Já a radiação ultravioleta tem como principal benefício, entre outros, a produção de vitamina D quando em contato com a pele, sem a qual o cálcio não pode ser devidamente absorvido e utilizado. Obviamente a exposição excessiva a luz solar causa danos, mas existem evidencias de que a exposição moderada é benéfica. Portanto, quando se fala na utilização da luz solar em ambientes construídos, o equilíbrio nesse aspecto é relevante.

Em edifícios projetados para a área da saúde a integração da iluminação natural para a qualificação dos espaços é eficaz na melhoria do estado psicológico e fisiológico dos indivíduos que o utilizam – tanto as pessoas em recuperação quanto funcionários e visitantes.

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Figura 10 – Centro de Neurorreabilitação SARAH, Fortaleza/CE Fonte: <http://www.sarah.br/a-rede-SARAH/nossas-unidades/unidade-fortaleza/>

A luz do sol em ambientes onde se encontram pacientes proporciona maior conforto visual, permitindo a ampliação dos ambientes internos, a integração dos externos e o contato com a natureza, comprovadamente ampliando suas possibilidades de recuperação. Sua influência é especialmente positiva nas alas de internação, considerando o estado fragilizado das pessoas confinadas em seus interiores e, muitas vezes, a permanência das mesmas por períodos prolongados na instituição.

Permitir o contato visual com o exterior e utilizar adequadamente a luz natural são fatores fundamentais, tanto para manutenção dos níveis de conforto visual e psicológico do usuário como para aumento da eficiência energética dos edifícios, pois um projeto de iluminação natural bem planejado diminuirá a necessidade de uso de iluminação artificial e de ar-condicionado. (MASCARELLO, 2005)

Recentemente as aberturas nas UTIs também passaram a serem reconhecidas. Houve a compreensão de que o paciente necessita manter a percepção de tempo para otimizar seu processo de recuperação. Observa-se ainda que a exposição à luz do sol por determinados períodos de tempo favorece a produção de vitamina D e fortalece o sistema imunológico, resultando em reações mais rápidas e melhor disposição do indivíduo.

Pesquisas empíricas têm demonstrado que a falta de luz diurna não prolongada pode estar associada a níveis alterados de fadiga, desorientação e sono, enquanto ausências prolongadas causariam desordens afetivas temporárias, psiquiátricas e depressão.

Alguns estudos demonstram também que taxas e frequências de luminosidade, através da influência que exercem no ritmo cardíaco, podem ter relevância direta para a saúde, uma vez que a função cardiovascular é um mecanismo associado de forma subjacente com a atenção e memória.

Assim, escolhas arquitetônicas incluindo a iluminação podem influenciar, também, as funções cognitivas. Portanto, as condições médicas do paciente e sua saúde mental devem ser consideradas para a tomada de decisão com relação a essas escolhas.

Outo aspecto a ser considerado é o controle da luz para evitar desconforto com relação variações indesejáveis de temperatura e a ofuscamento. Janelas e aberturas nos quartos dos pacientes trazem benefícios, contudo, em casos onde a situação de saúde do indivíduo é debilitada e o sono e o descanso são recomendados, a ausência de luz costuma ser mais aconselhável. É importante trabalhar essas duas condições de iluminação em ambientes hospitalares.

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Independentemente dos diversos programas e demandas de um projeto arquitetônico, sobretudo sobre o dimensionamento lumínico dos espaços, é necessário individualizar as escolhas projetuais às necessidades distintas dos usuários. Sendo assim, é primordial se ter em mente que espaços projetados para pacientes, médicos e funcionários, em suas diversas funções, devem ser considerados caso a caso. Compatibilizar suas diferentes demandas, que não raro são conflitantes, não é tarefa simples, no entanto é fundamental. Nesse sentido, a instalação de mecanismos de individualização e controle de entrada de luz são eficientes, ao contrário da adoção de padrões únicos para todo o edifício.

4.2. Centros educacionais Apesar dos estudos sobre o uso da iluminação natural em escolas se concentrarem principalmente no aspecto da redução do consumo de energia elétrica e da carga térmica desses edifícios, existe uma linha de pesquisa internacional que tem demonstrado que o uso da luz solar também influencia positivamente nos aspectos fisiológicos, físicos e psicológico de indivíduos, afetando diretamente os professores e o desempenho escolar dos estudantes.

Entre os diferentes fatores responsáveis pelo processo de aprendizagem, aqueles relacionados as condições ambientais tem um papel determinante. O estimulo gerado pelos conteúdos educacionais são repassados através da percepção dos sentidos, sendo um dos mais importantes a visão. Boas condições de iluminação favorecem o desempenho visual, otimizando o processo.

A luz natural é mais favorável a identificacao de contrastes, à reprodução de cores e à percepção de formas tridimensionais. Ela fornece o mais rico espectro de luz, atenuando o esforço implícito nas tarefas visuais, principalmente a leitura.

Segundo Bertolotti (2006), de forma geral, três fatores básicos de desempenho devem ser considerados em relação as condicões de iluminação em espacos educacionais: a) Os níveis mínimos de iluminância: quantidade mínima de luz no plano de trabalho que possibilite a realização das atividades pretendidas sem esforço visual. Estes níveis estão estabelecidos na norma da ABNT – NBR 5413 “Iluminâncias de interiores – Especificação”, para cada ambiente em que se desenvolvem atividades educacionais, tais como salas de aula, bibliotecas, laboratórios, áreas esportivas. b) A boa uniformidade da luz no ambiente: ou seja, da distribuição uniforme dos níveis mínimos de iluminância pelo ambiente; depende basicamente da forma, dimensões e posição das aberturas; c) A ausência de ofuscamento: em relação à iluminação natural está relacionado a evitar a incidência de luz solar direta nos planos de trabalho, por exemplo: lousas, carteiras, brinquedos.

Bertolotti (2006) afirma ainda que a iluminação artificial geralmente está associada ao excesso, a inadequacao e a pulsação intermitente da fonte de luz. O ofuscamento pode ser causa de distração e desconforto, prejudicando as atividades e as tarefas visuais.

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Figura 11 - Iluminação solar em escola de ensino infantil.

Fonte: <http://thedaylightsite.com/indoor-climate-in-a-renovated-danish-school/>

A presença de luz natural possui ainda outro aspecto importante relacionado à ligação visual dos ambientes com o exterior: a variação da luz nas diferentes horas do dia, condições do clima e estações do ano são importantes para marcar os ritmos biológicos e psicológicos das pessoas. Além disso, salas de aula que possibilitam vistas da natureza, em especial de elementos distantes e espaços verdes, comprovadamente auxiliam a criatividade, a concentração e a memória, combatendo o déficit de atenção em crianças.

Dependendo da escola e da idade de seus alunos, a luz deve ser projetada de forma individual, visto que pessoas de diferentes idades desenvolvem atividades diferenciadas e aprendem de diferentes maneiras.

Enquanto edificações, portanto, as escolas influenciam a capacidade cognitiva e o aprendizado dos indivíduos. Assim, escolas projetadas por profissionais com conhecimentos relacionados à percepção ambiental acerca de como o cérebro humano responde aos estímulos proporcionados pelos ambientes podem contribuir fortemente nessas questões.

4.3. Ambientes de trabalho Por muito tempo a maior preocupação em se projetar espaços de trabalho foi apenas torna-los úteis e funcionais, possibilitando que as atividades pudessem ser desenvolvidas conforme a proposta. Atualmente sabe-se que diversas outras questões devem ser consideradas para que os ambientes, além de funcionais, sejam confortáveis, agradáveis e eficientes.

A luz torna possível a percepção do ambiente, facilita a visão e diminui a fadiga. Possibilita a execução de tarefas de precisão e previne acidentes, além de melhorar a qualidade do trabalho produzido.

Nesse sentido, a luz natural pode se dimensionada para auxiliar no processo. Níveis adequados de intensidade de luz e boa fidelidade de cor podem evitar o cansaço visual ao longo do dia e melhorar a produtividade e o índice de atenção do trabalhador, permitindo que o mesmo desenvolva suas tarefas visuais com o máximo de acuidade e o mínimo de esforço visual.

Assim como em outros tipos de edificações, a presença de luz solar quase sempre está associada a uma ligação visual dos ambientes com as áreas externas, aumentando a concentração, proporcionando bem-estar, reduzindo o stress e auxiliando os ritmos biológicos e psicológicos das pessoas.

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Figura 12 – Visuais do exterior ampliam a satisfação e minimizam o stress do trabalhador.

Fonte: < https://www.thelivingspace.com.au/Inspire/Employees-benefit-from-natural-light>

Como mencionado, a luz natural influencia fortemente as percepções humanas, afetando até mesmo questões como a produtividade. A relação entre iluminação e produtividade não é direta, exceto nos trabalhos onde a luz é fundamental no desempenho de tarefas visuais. No entanto, é fato que a iluminação é um dos fatores que influenciam estados emocionais, os quais, por sua vez, estão relacionados a processos cognitivos e produzem efeitos visívies no desempenho da tarefa e no comportamento social. Ou seja, quando o ambiente contribui para proporcionar sensações de alegria, interesse e motivação, seu desempenho e participação na resolução de problemas e no trabalho, de modo geral, é maior. É importante ressaltar que muita luz não significa luz adequada – seu excesso pode, inclusive, gerar desconforto e afetar negativamente a atividade (em laboratórios, por exemplo). Por isso é necessário um bom dimensionamento de acordo com a proposta e controle da incidência solar, para que todos os benefícios acerca de sua utilização sejam adotados de forma satisfatória.

5. Conclusão A intenção de se reduzir o consumo de energia sem que a qualidade do espaço construído seja comprometida atualmente tornou-se tema de diversos estudos e debates, evidenciando a luz natural e reassumindo sua importância especialmente em edifícios utilizados primariamente durante o dia.

Conclui-se que é possível utilizar o máximo da luz natural quando ela é considerada diretriz desde o início do projeto de arquitetura, influenciando escolhas subsequentes como a tipologia das edificações e as estratégias a serem utilizadas para o controle da incidência solar.

Não há uma solução satisfatória única e universal com relação a iluminação, uma vez que diferenças sociais, climáticas, culturais e econômicas, aliadas a configuração das mais diversas tarefas e configurações espaciais são fatores determinantes na sua qualidade. Cabe aos profissionais estarem atentos e terem como objetivo desenvolver uma proposta que atenda satisfatoriamente as especificidades do local e do projeto.

Existem inúmeras formas de prever os índices de incidência solar ao longo dos dias, dos meses e dos anos, através do conhecimento de cartas solares e do uso de softwares de precisão disponíveis atualmente. Quanto maior o domínio dessas técnicas melhor será o resultado final.

Por ser uma fonte em constante transformação, condições climáticas e a variação de intensidade da luz solar ao longo do dia podem comprometer seu desempenho em certos momentos. Por isso, sua integração a sistemas artificiais complementares adequados se

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mostra satisfatória perante aos desafios contemporâneos de se iluminar de forma mais eficiente, inteligente e sustentável. No entanto, é primordial que a luz natural seja o objetivo principal, de forma que suas vantagens e seus benefícios sejam utilizados em todo o seu potencial.

6. Referências AD EDITORIAL TEAM. “Os edifícios são belos quando nos sentimos bem dentro deles": VII Simpósio da Luz Natural em Berlim. [Stefan Behnisch, Omar Gandhi and Anne Lacaton Explain the Role of Light at the 7th Daylight Symposium in Berlin]. 28 Jun 2017. ArchDaily Brasil.

(Trad.

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