A eficiência energética na iluminação de uma edificação

Introdução

A luz é requisito fundamental para a visão e é devido a sua existência que conseguimos compreender os espaços, visualizar as formas e cores de objetos. O olho humano consegue visualizar somente uma parcela da radiação eletromagnética, radiação que esta compreendida de 380 a 780 nm, onde cada comprimento de onda refere-se a uma tonalidade de cor. Os sistemas de iluminação são essenciais para as edificações, permitindo ao homem a adaptação e o conforto para desempenhar as tarefas necessárias. Sendo assim, é aconselhável que  estes sistemas apresentem a melhor eficiência possível. Goulart (2012) afirma que um sistema de iluminação eficiente pode representar uma economia de até 40% em relação ao sistema antigo, ressaltando que economizar energia elétrica é 102 vezes mais barato que gerá-la.

Iluminação artificial

Os sistemas de controle da luz artificial possuem como função fornecer quantidade necessária de iluminação onde e quando ela é necessária, enquanto minimiza o consumo de energia elétrica. Os sistemas de controle são basicamente de três tipos: sistemas de controle fotoelétrico, sensores de ocupação e sistemas de programação de tempo. Outra alternativa é a utilização da iluminação de tarefa. Esta técnica permite a previsão de níveis de iluminação mais altos para as tarefas visuais, enquanto se mantém o restante da iluminação a níveis inferiores. É recomendado que a iluminação ambiental seja pelo menos 33% da iluminação da tarefa, para o conforto e adaptação. (GOULART, 2012).

É possível reduzir consideravelmente a energia gasta com iluminação artificial substituindo-se as lâmpadas incandescentes por fluorescentes comuns ou compactas. A utilização de luminárias mais eficientes e de reatores eletrônicos também é aconselhável. Em edificações onde é necessário iluminação noturna em escadas e circulações, por exemplo, uma estratégia a ser utilizada é a adoção de sensores de presença. Assim, o tempo que as lâmpadas permanecem acesas é apenas o necessário para que os usuários alcancem o destino, desligando automaticamente o circuito em alguns minutos. (GOULART, 2012).

Iluminação natural

Robertson (2014) aponta que com a integração apropriada entre a edificação e a luz solar, a iluminação natural pode reduzir a necessidade por luz artificial significativamente, e que esta estratégia deveria ser considerada parte integral da sustentabilidade em edificações, visto que esta era a iluminação primária utilizada nas edificação desde os primórdios da humanidade. O mesmo autor assegura que a iluminação natural é utilizada a muitos anos pelo ser humano, como no Pantheon de Roma, porém que nas construções atuais este tipo de iluminação é muitas vezes substituída por luz elétrica. Nos dias atuais, a luz natural possui dois principais benefícios: aumenta a qualidade da luz no espaço e reduz a utilização de energia elétrica para a iluminação como um todo.

Rodrigues (2009) coloca que a luz natural proveniente do sol é um elemento climático que precisa ser trabalhado através de soluções arquitetônicas do edifício, para que sua presença no interior deste não se torne incômoda. Um conjunto de fatores interfere na intensidade e na distribuição da luz no interior do ambiente, tal como a disponibilidade da luz natural, a existência de obstruções externas, o tamanho e a geometria da edificação e a refletividade das superfícies internas.

Robertson (2014) assegura que estudos recentes apontam que a utilização adequada da luz natural em uma edificação podem aumentar a produtividade e diminuir certas doenças nos usuários, já que o bom estado de saúde está também associado ao recebimento de níveis ideais de radiação solar. Outro notável benefício do uso da iluminação natural é a redução da demanda de energia elétrica durante os horários de pico, como no caso do horário de expediente em um edifício comercial. O autor afirma, ainda, que a demanda por energia elétrica para o arrefecimento do ambiente também pode ser reduzida quando utiliza-se o recurso da iluminação natural, visto que a luz solar propicia mais energia como luz do que como calor, comparando-se a iluminação elétrica.

A quantia de luz que penetra o ambiente depende da orientação do envidraçado, e também de sua área. Há uma relação direta entre a altura da janela e a profundidade em que a luz natural penetra no cômodo. Segundo Robertson (2014), a luz penetra geralmente uma a uma vez e meia a altura da janela, apesar de poder penetrar até duas vezes esta altura quando submetida diretamente a luz solar. Acrescenta, ainda, que é possível aumentar a penetração da luz natural por meio de shelves (prateleiras, em tradução literal), que são elementos horizontais de alta refletância na superfície superior, que refletem a luz para o teto do ambiente interior. As shelves são dispostas no interior ou no exterior do cômodo, podendo também propiciar sombreamento.

A quantia de luz que um envidraçado recebe está diretamente ligada à quantia de céu que pode ser vista do centro da janela. Algumas vezes, adicionar ao envoltório pequenas aberturas pode ser mais efetivo do que grandes janelas, ao passo que grandes janelas necessitam também de mais sombreamento, visto que os envidraçados são responsáveis por grandes perdas e ganhos térmicos. Robertson (2014) afirma que, aumentando o falor de luz natural de três para quatro por centro (acrescentando 33% em área na janela), o período de luz solar durante o ano aumentará apenas cinco por centro.

Todavia, para se mostrar efetiva, a estratégia de iluminação natural precisa estar associada ao sistema de iluminação elétrica. Confiar na ativação e desativação manual dos interruptores de iluminação elétrica não é efetivo, porém o uso de sistemas automatizados apresentam performance adequada.

A NBR 5413:1992 é a norma que fixa os níveis de iluminação recomendados para diferentes tipos de atividades, utilizando como base uma iluminação constante e uniforme sobre um plano de trabalho.

CONCLUSÃO

Goulart (2012) propõe que a luz natural pode ser utilizada para reduzir o consumo de energia com a iluminação, buscando explorá-la de forma integrada com os sistemas artificiais de iluminação. Para isto, o projetista deve conhecer o comportamento dos dispositivos utilizados para a iluminação natural e também os componentes do sistema de iluminação artificial. Sendo assim, sempre que a luz natural for adequada às necessidades de iluminação do ambiente, a iluminação artificial deve ser desativada ou reduzida. Todavia, deve-se balancear os ganhos térmicos que muitas vezes estão associados com as aberturas que permitem a passagem da luz natural, pois isso poderia incrementar o consumo de energia para o condicionamento térmico. A mesma autora afirma que a integração da luz artificial com a luz natural pode fornecer melhores resultados em termos de redução no consumo de energia principalmente em prédios comerciais e públicos.

REFERÊNCIAS

GOULART, S. Sustentabilidade nas Edificações e no Espaço Urbano. Florianópolis: Laboratório de Eficiência Energética em Edificações, 2012.

ROBERTSON, K., Daylighting Guide for Buildings. [S.I]: NSAA, Solterre Design, CMHC

Daylighting Guide for Buildings, 2002.

RODRIGUES, A. C. R. A., Reabilitação energética de edifícios: caracterização em termos energéticos dos edifícios existentes e elaboração de proposta de reabilitação numa perspectiva custo/benefício. 2011. 282 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Construção e Reabilitação de Edifícios, Universidade do Minho, Braga, 2011.