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Aula 2 Resposta humana à luz

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO DAU802 – ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO. Aula 2 Resposta humana à luz. DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI.

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Aula 2 Resposta humana à luz

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Presentation Transcript

  1. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃOUNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIACENTRO DE TECNOLOGIACURSO DE ARQUITETURA E URBANISMODAU802 – ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO Aula 2Resposta humana à luz DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  2. Percepção da luz A capacidade do olho humano diz respeito a:sensibilidadeseletividadeeficácia luminosa espectralacomodaçãoadaptação persistência visual campo visual acuidade visual sensibilidade ao contraste DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  3. Sensibilidade 380 nm a 780 nm DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  4. Sensibilidade • Maior sensibilidade para 550 nm (amarelo esverdeado) • Menor sensibilidade para 380 nm e 780 nm (violeta e roxo) DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  5. Seletividade DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  6. Seletividade DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  7. Eficácia luminosa espectral Dependendo do grau de luminosidade, a retina é mais ou menos sensível a determinadas cores de luz: verde azul DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  8. Eficácia luminosa espectral A alternância entre alta e baixa iluminação faz com que o olho use alternadamente cones e bastonetes, o que causa fadiga visual. DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  9. Acomodação • O olho se ajusta a diferentes distâncias dos objetos através dos seguintes mecanismos: • contração ou distenção dos músculos ciliares • curvatura do cristalino Quanto mais distante o objeto menor a visibilidade DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  10. Iluminância (lux) Distância do objeto (cm) 10 35 20 40 50 45 100 48 200 52 500 59 1000 63 Acomodação A visibilidade pode ser melhorada com a distância do objeto através do aumento da iluminância E (lux): DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  11. Adaptação O olho ajusta-se a diferentes luminâncias dos objetos através da abertura e fechamento da pupila: 0,001 cd/m2 – bastonetes começam a operar – pupila totalmente aberta 3 cd/m2 – cones começam a operar 1.000 cd/m2 – a pupila fecha ao seu mínimo Para o olho acomodar-se à escuridão são necessários cerca de 30 minutos, para acomodar-se à luz, cerca de 3 minutos. DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  12. Fontes de iluminação Céu sem nuvens no verão 100.000 Céu encoberto no verão 20.000 Plano de trabalho em sala com iluminação natural 1.000 Iluminação pública 20 a 40 Noite de luz cheia 0,25 Adaptação Iluminâncias para as quais o olho é capaz de se adaptar: Iluminância (lx) Iluminância (lux) DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  13. Persistência visual • Natureza química da sensibilização do olho • Tendência em manter a imagem formada durante algum tempo na retina • Depende do tempo de exposição do objeto e de sua luminância (cinema) • Efeito estroboscópico – fonte de luz intermitente com frequência igual à da rotação do objeto DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  14. Campo visual DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  15. Campo visual A retina possui zonas concêntricas de sensibilidade Campo visual central – centro da atenção - 2 - máxima visão Zona da tarefa visual – 8 na vertical e 10 na horizontal Entorno ou campo visual periférico – sem necessidade de movimentação dos olhos - 18 na vertical e 22 na horizontal Limite da zona de visão – poucos cones, logo percepção de cores pouco detalhada – cerca de 90 Ponto cego – ligação do nervo óptico DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  16. Acuidade visual • Capacidade de ver distintamente detalhes em objetos ou superfícies • Visão normal – distinção de detalhes subentendidos em um ângulo de 0,5 minutos Acuidade visual depende: idade iluminação do objeto tempo de exposição do objeto à vista luminância do fundo

  17. 1 a =  Acuidade visual Pode ser expressa numericamente através da seguinte expressão:  é o ângulo subtendido pelo menor detalhe que a pessoa é capaz de perceber expresso em minutos

  18. Exemplo de aplicação • Tamanho de letras de um cartaz que deve ser lido a 1km de distância por uma pessoa com acuidade visual de 2.   = 0,5 min ×  = 0,000145 radianos 1 180× 60 2 = 2 =   x = 14,5cm x c  0,0001452 = x 1.000

  19. Quanto menor o contraste, mais difícil se torna a leitura. O olho se adapta a uma luminosidade média. Sensibilidade ao contraste Capacidade do olho em discernir luminâncias Dependendo da proximidade das luminâncias entre superfícies próximas o olho terá maior ou menor capacidade de discerni-las

  20. Sensibilidade ao contraste Maior contraste: Letras pretas sobre papel branco Menor contraste: Letras verdes sobre papel azul

  21. Sensibilidade ao contraste Em situações de baixo contraste é necessário aumentar o nível de iluminância cedida à tarefa visual Exemplo: máquina de costura Dia perfeitamente claro – distinguimos uma diferença de luminâncias menor do que 1% Condições de iluminação pobre – temos dificuldade em distinguir superfícies com até 10% de diferença de luminâncias DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  22. Sensibilidade ao contraste Existem valores mínimos de iluminância em função do tamanho do detalhe do objeto e a distância do mesmo ao olho DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  23. contraste baixo médio alto C (%) Abaixo de 40 40 a 70 Acima de 70 L2 – L1 x 100% C = L2 L1 é a menor luminância e L2 é a maior luminância Sensibilidade ao contraste Valores qualitativos do contraste em função da relação entre maior e menor luminância

  24. Sensibilidade ao contraste Existe uma luminância ideal entre a tarefa visual e o seu entorno imediato: 3 : 1 – objeto e superfície de trabalho 10 : 1 – superfície de trabalho e entorno imediato (30) 20 : 1 – fonte de luz e fundo (90) 40 : 1 – máxima diferença no campo visual total (120) DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  25. Saturação Luminância média do campo de visão é igual ou maior a 25.000 cd/m2 Pode ocorrer devido a três situações básicas, sendo então chamada de relativa, absoluta e de adaptação DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  26. Saturação • Relativa – contrastes altos entre as superfícies do campo visual, não impede o desenvolvimento da tarefa visual (ambiente geral escuro e brilho de uma janela ensolarada). • Absoluta – brilho da fonte é muito alto, impedindo o desenvolvimento da tarefa visual (visão direta do sol), impede o desenvolvimento da tarefa visual. • De adaptação – não houve tempo para o olho acostumar-se a luminâncias diferentes (entrar em um ambiente muito iluminado saindo de um muito escuro)

  27. Saturação relativa Saturação absoluta

  28. Conceitos gerais aplicados ao projeto luminotécnico Tarefa visualDesempenho visual Eficiência visual DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  29. Tarefa visual Qualquer atividade que exija o uso da visão A tarefa visual depende: • tamanho do detalhe a ser distinguido • luminância e cor do detalhe • luminância de adaptação (luminância média no campo de visão) • contraste de luminância e cor entre detalhe e seu entorno • tempo de observação necessário • capacidade do sistema visual • forma do detalhe e semelhança do detalhe com seu entorno • conhecimento antecipado do momento em que o detalhe aparecerá no campo visual • posição do detalhe no campo visual e conhecimento antecipado daquele • tempo durante o qual a tarefa é feita sem interrupção • velocidade e cuidado requeridos durante a realização da tarefa

  30. Desempenho visual Número de detalhes que o indivíduo percebe em determinado tempo O tempo necessário para perceber um detalhe decresce com o aumento da iluminância DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  31. Eficiência visual Reúne os conceitos:sensibilidade ao contrasteacuidade visualdesempenho visual DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  32. Projeto de iluminação • Problema da iluminação natural: • Iluminação suficiente para desenvolver a tarefa visual • Ambiente visual agradável Quantidade e qualidade Existe um nívelcômodo de iluminaçãorelacionado com a naturezadatarefa visual, nemmaisnemmenos

  33. Quantidade • É expresso em níveis de iluminâncias (lux) necessários para desenvolver determinada tarefa visual • No Brasil, a NBR5413 recomenda níveis de iluminância mínimos de acordo com a tarefa visual DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  34. Quantidade • Fator de Luz do Dia DF(daylight factor) - razão entre a iluminância EPnum ponto - localizado num plano horizontal interno, devido à luz recebida direta ou indiretamente da abóbada celeste, com uma distribuição de luminâncias assumida ou conhecida - e a iluminância simultânea EEnum plano externo horizontal, devida à uma abóbada celeste desobstruída (NBR 15215 – parte 3) DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  35. Quantidade EP DF = × 100 % EE DF – Fator de Luz do Diaempercentagem EP – iluminânciadisponível no ponto P interiroemlux EE – iluminânciadisponível no exterior para um céulivre de obstruçõesemlux DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  36. Qualidade • É expresso pelo índice de ofuscamento e está relacionado aos diferentes brilhos percebidos no campo visual DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  37. Ofuscamento • Segundo a NBR5461 de 1991, ofuscamento é a condição da visão na qual há desconforto ou redução da capacidade de distinguir detalhes ou objetos devido à uma distribuição desfavorável das luminâncias ou à contraste excessivo. DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  38. Ofuscamento • Ofuscamento direto – provocado por uma fonte de luz própria (lâmpadas, luminárias, céu, janela) • Ofuscamento indireto ou por reflexão – provocado por reflexões em superfícies semidifusas ou especulares (reflexão velante) DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  39. Tipos de ofuscamento • Ofuscamento desconfortável – perturba a visão sem necessariamente prejudicar a visão dos objetos da tarefa visual • Ofuscamento perturbador – enfraquece a visão dos objetos sem necessariamente causar desconforto visual DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  40. Índice de ofuscamento • É uma expressão que reúne as variáveis que provocam o ofuscamento (brilho da fonte, ângulo sólido subentendido pela fonte e o olho, posição relativa da fonte em relação ao olho, luminância média do ambiente, entre outros) • Essas variáveis são combinadas em um número que dá o grau de ofuscamento presente no campo visual DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  41. Índice de ofuscamento • Existem várias expressões empíricas que permitem calcular o índice de ofuscamento, seja de uma janela (luz natural) ou de luminárias e lâmpadas (luz artificial) puntuais ou não. DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  42. Índice de ofuscamentoDGI (daylight glare index) UGR (unified glare index)

  43. Ofuscamento De modo geral: • Quanto mais afastada está a fonte do ofuscamento do centro da visão, menor é o índice • Quanto maior for a superfície da fonte que gera o ofuscamento maior será o índice • Quanto maior for o brilho do ambiente em geral, menor será o ofuscamento • Ofuscamento causado por uma fonte localizada abaixo da linha de visão incomoda mais do que se a fonte estivessa acima • A tolerância ao ofuscamento por uma fonte de luz natural é maior do que uma fonte de luz artificial comparável a primeira DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  44. Ofuscamento Contraste ou saturação • Contraste – quando a proporção entre superfícies do campo visual seja superior a 10:1 • Saturação - excesso de luz no campo visual (superior a 25.000 cd/m2) • Efeito importante quando produzido por pisos polidos, equipamentos com acabamento brilhante, etc. DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

  45. Iluminação artificial Contrastesindesejáveis

  46. Iluminação artificial saturação saturação Contrasteindesejável

  47. Iluminaçãontural Reflexosindesejáveis Excesso de luz

  48. O ofuscamentopode ser deliberado

  49. Ofuscamento Depende de:luminância da fonteluminância do fundotamanho relativo da fonteposição relativa da fontenúmero de fontes

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