Projeto de iluminação - 2.ed.

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Acessível para os iniciantes e útil para os mais experientes, este livro traz os conceitos e as estratégias para um projeto de iluminação, exemplos e projetos reais, reunindo o conhecimento técnico de iluminação sob o ponto de vista da arquitetura. Em um texto bastante amplo, trata de temas desde a criatividade visual até a física aplicada. 

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Capítulo 1 - A observação da luz

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1

A observação da luz

1.1

O

s compositores sabem muito bem quais são os sons produzidos pela voz e pelos instrumentos.

Eles conhecem suas características físicas – seu alcance, o quão fácil ou difícil é cantar ou tocar uma nota em particular. Além disso, eles têm uma boa noção do efeito que a música pode

exercer nas pessoas. Poderíamos dizer o mesmo sobre atores, pintores, poetas ou qualquer outro artista.

Parte do processo para se aprender a ser criativo consiste em adquirir um vocabulário de sons, palavras, imagens, qualquer que seja o meio. Ele será a linguagem por meio da qual o artista poderá se comunicar.

Para o luminotécnico, a língua é feita de luminosidade e de cores em um espaço tridimensional; o nosso meio é a edificação construída. Entretanto, para compartilhar, ensinar e adquirir novas informações, utilizamos uma segunda língua: a palavra falada e escrita. Essa é a linguagem que usamos para chegar aos parâmetros que determinam o nosso trabalho. E, assim como os outros artistas, atribuímos significados especiais a algumas palavras; exemplos disso são: “luminosidade”, “claridade”, “cor” e “espaço”. Elas são equivalentes a “melodia”, “harmonia” e “ritmo” para os músicos.

 

Capítulo 2 - A descrição da luz

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2

A descrição da luz

2.1

A

s cores do pôr-do-sol são criações dos nossos olhos e do nosso cérebro. Os raios de sol são dispersos pelas gotículas de água; alguns deles são redirecionados e se tornam parte do vasto e complexo padrão de energia que nos cerca. O milagre da visão consiste no fato de podermos

utilizar essa energia para construir imagens do mundo ao nosso redor.

A luz é um fluxo de energia. Assim como o calor radiante, as ondas de rádio e os raios-x, ela faz parte do espectro eletromagnético. No entanto, ela se diferencia por ser definida pela visão humana. Por exemplo, nós enxergamos as cores do arco-íris por dois motivos: primeiramente, porque o ângulo com o qual as gotículas de água dispersam os raios de sol varia conforme o comprimento de onda da radiação; e, em segundo lugar, porque a radiação de diferentes comprimentos de onda nos proporciona sensações distintas. Ou seja, o que é visível aos nossos olhos sempre depende de processos físicos externos e do funcionamento da conexão entre os olhos e o cérebro.

 

Capítulo 3 - A descrição das cores

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3

A descrição das cores

3.1

E

ste capítulo apresenta maneiras pelas quais as cores da luz e as cores das superfícies podem ser descritas sistematicamente. “Cor” e “luz” não são duas coisas separadas: a primeira é a sensação gerada no processo de percepção visual. O Capítulo 2 explica por que percebemos as cores de modo

diferente de acordo com o comprimento de onda da luz a que estamos expostos. Porém, isso não é tudo: em geral, não existe uma correspondência absoluta entre as combinações de comprimentos de onda e as cores que enxergamos.

Se avaliarmos de forma analítica a Figura 3.1, descobriremos que as cores se diferenciam umas das outras levando em conta três fatores: o matiz (vermelho, verde), a saturação (a intensidade do pigmento) e o valor tonal (claros e escuros). Quando queremos especificar uma cor, seja de luz ou de superfície, três informações são necessárias – em termos matemáticos, diríamos que a cor é “tridimensional”. O que vem a seguir é a base dos sistemas que utilizamos para descrever as cores.

 

Capítulo 4 - Luz e visão

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4

Luz e visão

4.1

O

olho não é uma câmera. Embora as imagens óticas sejam formadas na retina (a região sensível

à luz que fica na parte posterior do olho), essas imagens não são o que nós percebemos. Em uma série de transformações executadas primeiramente pela própria retina e depois por etapas

através do córtex visual do cérebro, as informações são modificadas: o equilíbrio da luminosidade e da cor

é alterado; a atenção é concentrada em áreas pequenas enquanto que áreas maiores passam relativamente despercebidas; as imagens de um cenário presente são substituídas por imagens da nossa memória.

O que nós “vemos” depende de nossas experiências e do que nós aprendemos com elas, bem como da estrutura física do olho e do cérebro e de seus ajustes automáticos. Os olhos de um recém-nascido são completos no que diz respeito à ótica. No entanto, o bebê só enxerga alguns clarões confusos. A habilidade

de reconhecer objetos específicos, tais como os rostos dos pais, é desenvolvida à medida que o cérebro constrói conexões entre as experiências recorrentes.

 

Capítulo 5 - Lâmpadas e luminárias

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5

Lâmpadas e luminárias

5.1

A

primeira luz elétrica viável, um arco de carbono, foi demonstrada por Humphrey Davy em 1810.

Ele e outros realizaram experimentos com lâmpadas incandescentes ao longo do século XIX, mas o uso generalizado da iluminação elétrica só se tornou possível na década de 1880, quando

Joseph Swan, na Grã-Bretanha, e Thomas Edison, nos Estados Unidos, desenvolveram lâmpadas com durabilidade e custo aceitáveis.

As lâmpadas de descarga, nas quais uma corrente elétrica excita um gás a emitir radiação, também foram investigadas por físicos do século XIX, mas só a partir da metade do século XX é que as lâmpadas fluorescentes tubulares e as lâmpadas de descarga à alta pressão se tornaram populares em quase todas as edificações residenciais. As restrições relativas à energia e ao custo modificaram esse cenário. No século

XXI, as lâmpadas fluorescentes compactas vêm sendo cada vez mais usadas em residências, substituindo algumas fontes incandescentes.

 

Capítulo 6 - O sol e o céu

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6

O sol e o céu

6.1

A

característica mais notável da luz natural é sua instabilidade. As mudanças são, em parte, previsíveis: a viagem da Terra ao redor do sol (a translação) causa variações que ocorrem lentamente ao longo do ano e dão origem às estações. Além disso, o movimento de rotação

da Terra em torno do seu próprio eixo dá origem ao dia e à noite. O movimento aparente do sol pode ser calculado com grande precisão.

À medida que atravessam a atmosfera, os raios de sol interagem com moléculas de gás, cristais de gelo, gotículas de água e particulados de poluentes. A luz oriunda do sol se dispersa e resulta no céu luminoso que enxergamos da superfície terrestre. Alguns desses processos dispersores são bem previsíveis. É o caso, por exemplo, da distribuição da luminosidade em um céu limpo.

Quando o céu está nublado, por outro lado, o processo é diferente. O formato e o padrão de dispersão das nuvens podem ser caóticos, o que faz com que a iluminância na superfície terrestre pareça variar aleatoriamente. Em um dia nublado, a luz do sol e a luz celeste só podem ser previstas em termos estatísticos.

 

Capítulo 7 - Modelos e cálculos

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7

Modelos e cálculos

7.1

É

possível fazer projetos de luminotécnica sem realizar nenhum cálculo, especialmente se o projetista já possui muita experiência com aquele tipo de projeto. Você pode analisar um cômodo, reparando no tamanho das janelas e nos modelos de lâmpadas e luminárias, e adaptar os números

para que se encaixem no seu próprio projeto. Em algumas áreas da prática da iluminação – iluminação cênica, por exemplo – a abordagem tradicional tem sido puramente visual e não numérica. Contudo, se um projeto é inovador ou se existe a necessidade de focar uma função particular, tal como o uso de energia, ou se há padrões numéricos a seguir, ou ainda se é necessário haver imagens com reproduções fotométricas precisas, então os cálculos devem ser parte do desenvolvimento do projeto.

Este capítulo explica parte da teoria na qual os cálculos de iluminação de arquitetura são baseados. Ele revisa tanto os métodos manuais quanto os por computador. Exemplos detalhados de cálculos podem ser encontrados na Parte Três deste livro. Não é essencial saber a teoria antes de aprender a fazer os cálculos, mas se por acaso você não ler as primeiras quatro seções deste capítulo, não deixe de ler a última delas, que aborda a interpretação e a precisão dos cálculos e das medidas luminotécnicas.

 

Capítulo 8 - Medição da luz

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8

Medição da luz

8.1

Uma falsa imagem colorida (SUPERIOR) exibindo luminâncias derivadas de uma imagem HDR da cena na fotografia inferior. Hong Kong. Fotografias feitas por

Michael Wilson.

E

ste capítulo é uma breve introdução prática à fotometria. Ao contrário do que se imagina, a medição precisa da luz é algo muito difícil, especialmente se for in loco. Pensando nisso, este capítulo fornecerá orientações para o registro da iluminância, da luminância e da refletância, e

também um resumo do desempenho de luminárias testadas em laboratório. A precisão das medidas foi discutida no Capítulo 7.

A Figura 8.1 mostra Hong Kong como uma imagem digital processada para a obtenção dos valores de luminância. A imagem inferior é uma imagem HDR. Esse resultado é obtido tirando-se uma série de fotografias digitais do mesmo cenário com diferentes exposições e, em seguida, combinando-as por meio de um programa de computador especial (nesse caso, WebHDR). Essa técnica supera o problema da limitação da faixa de sensibilidade do sensor da câmera. As iluminâncias do cenário são extraídas regulando-se as imagens digitais da câmera com os registros da luminância medida. Os valores de luminância da cena final são exibidos em cores que não correspondem às reais para facilitar a análise.

 

Capítulo 9 - Ambiência e lugar

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9

Ambiência e lugar

9.1

Festa Nottingham Goose Fair, Nottingham, Reino Unido, cerca de 1975.

M

esmo quando um cômodo é estritamente funcional – uma oficina, um call center, uma ala de hospital – não podemos projetá-lo pensando apenas nas tarefas visuais. Em projetos luminotécnicos, o primeiro passo é sempre identificar o caráter do local; como ele funciona,

como nos sentimos quando estamos nele e o que lembramos dele depois. Tudo isso é influenciado pelo que nos rodeia. A iluminação é parte disso (às vezes a mais marcante), mas o ambiente físico é percebido por meio de todos os nossos sentidos. Além disso, nossa percepção varia conforme nosso humor e as interações que temos com outras pessoas.

Na Figura 9.1, as lâmpadas instaladas apenas em soquetes (sem luminárias) e as cores vivas são típicas de montanhas-russas tradicionais, assim como os sons da música e das vozes infantis, o cheiro do algodão doce e das máquinas e a sensação de frescor do anoitecer. Essas sensações contribuem para uma noção de “lugar”, um elo entre a experiência presente e as memórias de ocasiões anteriores. Somos sensíveis ao nosso meio, mas a maneira como reagimos a ele – se nos sentimos calmos, agitados, ou qualquer outra sensação – é afetada por experiências passadas.

 

Capítulo 10 - Iluminação para melhorar a visibilidade: tarefas visuais e exposições

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10

Iluminação para melhorar a visibilidade: tarefas visuais e exposições

10.1

A

iluminação sobre o plano de trabalho, também chamada de iluminação de serviço, é o uso da luz para tornar uma atividade mais fácil de realizar. Já a iluminação localizada ou de destaque visa iluminar uma exposição em um museu ou um objeto em uma vitrine, de modo a chamar

atenção e revelar seus melhores atributos. Tradicionalmente, se discute separadamente esses dois tipos de iluminação. No entanto, eles são apenas diferentes aspectos do mesmo processo e é interessante revisá-los juntos.

O segredo de ambos os tipos é criar contrastes: na iluminação localizada, busca-se principalmente o contraste entre o objeto e seu pano de fundo; na iluminação sobre o plano de trabalho, em geral é necessário criar um contraste com esse plano, seja para ter boa legibilidade das palavras em um monitor de computador, seja para lê-las no papel. Ambos os tipos costumam ser exigidos: nossos olhos precisam estar focados em uma parte específica do campo visual e melhorar a visibilidade dos detalhes dentro dele.

 

Capítulo 11 - O projeto na prática

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11

O projeto na prática

11.1

O

s dois capítulos anteriores focaram o projeto visual, o uso da luz e das cores para criar um lugar agradável para seus usuários, onde eles estarão seguros e confortáveis e onde a luz ajudará no desempenho de todas as suas atividades. Isso pode ser o cerne do projeto de iluminação, mas é

apenas parte do processo. Existem outras considerações. Em primeiro lugar, os critérios estéticos não são as únicas referências de uma boa iluminação – entre outras, podemos citar o consumo de energia elétrica, a facilidade de manutenção e os custos iniciais e ao longo da vida útil do sistema. Às vezes também são necessárias instalações de iluminação extra, para melhorar a segurança física e patrimonial. Em segundo lugar, a iluminação está relacionada com o conforto térmico e com outros fatores ambientais de uma edificação ou espaço urbano, alémde estar conectada com os demais objetivos da arquitetura, como a criação da forma arquitetônica. Por fim, o projeto de iluminação se dá dentro de um mundo profissional e comercial. Em geral, há outros projetistas envolvidos, alguns responsáveis pelo projeto em geral, outros voltados a diferentes componentes da edificação. Há profissionais terceirizados e fornecedores de materiais, bem como as autoridades responsáveis pela observância das normas legais e pela certificação das instalações.

 

Capítulo 12 - Locais de trabalho com mesas

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Locais de trabalho com mesas

Uma carteira de sala de aula, um posto de trabalho em um escritório e um tampo de mesa utilizado para uma pessoa estudar em casa têm exigências de iluminação similares. Todavia, as soluções variam, pois quase todo o resto é distinto: as horas de uso, o número de pessoas envolvidas, os recursos, o ambiente da edificação. O projeto de um ambiente de trabalho envolve mais do que a

área da tarefa visual imediata.

Este capítulo é uma continuação do Capítulo 10, que estabeleceu os objetivos do projeto de iluminação em um ambiente de trabalho. Ele levará em consideração dois tipos de cômodo e ilustrará como os objetivos de projeto são alcançados na prática. O primeiro caso – de uma sala de aula – será utilizado para exemplificar quatro tipos de cálculo. O segundo – de um escritório – ilustrará as escolhas que um projetista deve fazer. O capítulo concluirá com um exemplo da prática profissional.

1 SALAS DE AULA

Pontos-chave para o projeto de luminotécnica de uma sala de aula

 

Capítulo 13 - Prédios para exposição

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Prédios para exposição

Este capítulo desenvolve as ideias apresentadas na segunda metade do Capítulo 10.

O propósito deste tipo de iluminação é estabelecer uma composição na qual os níveis variados de luminosidade e cor contem uma história consistente e interessante. A iluminação de destaque

(ou localizada) é o realce seletivo dado aos objetos por meio de forte brilho e maior luminância em relação às sombras profundas de outros locais do espaço. O padrão de luminância não pode ser arbitrário: ele deve ser significativo e relevante para o interior. Esse tipo de iluminação pode ser estimulante para os usuários e aumentar a sensação de bem-estar. É interessante, durante o projeto, dividir o trabalho em três etapas, cada uma com seu objetivo:

1. Definir o tipo e o caráter do espaço.

2. Criar uma hierarquia de luminosidades, enfatizando os objetos-chave.

3. Melhorar a visibilidade dos detalhes desses objetos.

A exposição é o principal propósito de edificações como lojas e galerias de arte. Ela também é importante em casa, na escola e no local de trabalho; na verdade, há poucos interiores cuja função não envolva algum tipo de exposição.

 

Capítulo 14 - Abrigos institucionais

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14

Abrigos institucionais

O foco deste capítulo é o projeto de espaços de circulação de prédios como lares para idosos ou para jovens e adultos com deficiência. Esse é mais um caso no qual o leiaute da edificação, os acabamentos das superfícies e a iluminação natural e elétrica devem ser considerados juntos. O capítulo também contém um exemplo de cálculo da luz natural que incide sobre a elevação de um prédio. É claro que o cálculo não é específico para tal tipo de edificação, mas ele muitas vezes é necessário quando ela assume a forma de vários blocos e quando um novo prédio é inserido em um contexto urbano.

Pontos-chave

• A visibilidade de elementos perigosos deve ser destacada.

• Nos prédios em que os residentes ficam confinados ao interior, são essenciais as vistas e outros indicadores sensoriais do mundo externo.

• Os residentes devem ficar expostos ao ciclo de 24 horas de luz e escuridão.

• Os residentes que são afetados pela redução de um dos sentidos ou têm problemas de mobilidade exigem apoios extras: em primeiro lugar para ajudar compensar tal deficiência sensorial e, em segundo, para que possam se locomover melhor.

 

Capítulo 15 - Hotéis: recintos de uso público

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Hotéis: recintos de uso público

Os hotéis são um tema complexo para exemplos de projeto de luminotécnica, porque englobam uma grande variedade de requisitos, que vão desde o saguão de acesso aos espaços de uso público como restaurantes e bares até as suítes e os apartamentos privativos. Os saguões de entrada, em particular, têm várias exigências que nem sempre são compatíveis entre si.

Pontos-chave para a iluminação de saguões de hotel

• O saguão é responsável pela primeira impressão que o hóspede tem do hotel. Ele deve transmitir o caráter e o etos do lugar.

• Os hóspedes podem estar cansados após uma longa viagem, não dominar o idioma ou estar com pressa. O percurso deve ser claro, o balcão de recepção precisa estar em uma posição de destaque e deve haver recursos para os usuários com deficiências físicas. É positivo que o hóspede consiga deduzir daquele local o leiaute do hotel como um todo.

• O saguão de um hotel grande é o local de trabalho de muitas pessoas: recepcionistas, manobristas, porteiros e garçons, por exemplo. A comunicação entre os indivíduos é a atividade dominante, então é essencial haver uma boa iluminação dos rostos. Existem outras tarefas que requerem a iluminação sobre o plano de trabalho, como a leitura de documentos, a contagem de dinheiro e o uso de computadores.

 

Capítulo 16 - Iluminação externa: edificações e caminhos de pedestre

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Iluminação externa: edificações e caminhos de pedestre

Este capítulo introduz a iluminação externa. Ela difere em escala da iluminação interna, e há considerações práticas distintas que devem ser feitas, mas os princípios básicos são os mesmos.

Focaremos a iluminação concentrada de fachadas e vias de pedestre. O projeto de iluminação de vias de veículo não será abordado, pois se constitui em uma especialidade e geralmente é orientado pelos fabricantes de luminárias para ruas.

1 ILUMINAÇÃO DE UM PRÉDIO

COM HOLOFOTES

Pontos-chave

• Criar uma arquitetura para a noite que seja distinta daquela para o dia. Raramente se consegue simular o efeito da luz diurna. O sol e a abóbada celeste com luz difusa agem como grandes fontes e a luz que incide em um prédio vem principalmente do alto. Já os holofotes são, comparativamente, fontes muito pequenas e costumam ser direcionados para o alto. Essa diferença pode ser vista na Figura 16.1.

• Ao projetar, deixe claro quais fontes serão “projetores” (veja o Capítulo 1) – e terão como propósito iluminar as superfícies –, e quais serão “faróis” – elementos com brilho próprio no projeto.

 

Capítulo 17 - Dados para o projeto de luminotécnica

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Dados para o projeto de luminotécnica

1 Carta solar para 51° norte

A trajetória aparente do sol foi registrada com base no horário solar da latitude de Londres. Levando-se em consideração os padrões normais de precisão no registro de obstruções, o diagrama pode ser utilizado em terrenos entre 48° e 54° de latitude.

Carta solar

Latitude 51° N

Projeção estereográfica

Jun.

Mar. Set.

Dez.

196

APLIC AÇÕE S

2 Carta de horas de insolação provável para Londres

Cada ponto representa 0,2 hora de luz diurna, mas o diagrama pode ser aplicado para fins de projeto de edifícios em terrenos da Inglaterra e do País de Gales em geral.

Horas de insolação provável

Projeção estereográfica

Cada ponto representa 0,2% a metade do ano que inclui o verão está em vermelho a metade do ano que inclui o inverno está em azul

1° nov. – 28 fev.

51° N

DA D O S PA R A O P RO J E TO D E L UMI N O T É CN I C A

 

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