A visão humana tem uma capacidade muito grande de adaptação às condições de iluminação existentes. Isso pode ser notado verificando-se a nossa percepção frente a condições tão extremas de luz, como o sol direto e à noite. Apesar disso, o olho humano só funciona através da luz que é emitida ou refletida por superfícies, objetos, pessoas, etc. Por isso, características da superfície, fatores de reflexão e a quantidade e a qualidade de luz determinam a aparência do ambiente ou do objeto em questão.
A realização satisfatória de uma tarefa está relacionada com a acuidade visual, com a complexidade e a dificuldade da própria tarefa em si, e da capacidade e experiência que o próprio indivíduo tem em realizá-la. Os fatores que devem ser levados em consideração para determinação do nível de iluminância para tarefas visuais são os seguintes:
Ö O tamanho dos detalhes críticos dessas tarefas; Ö A distância que esses detalhes são vistos; Ö A luminância das tarefas (fator de reflexão); Ö Os contrastes entre tarefa e entorno;
Ö A velocidade com que essa tarefa deve ser desenvolvida; Ö O grau de precisão exigido na sua realização; e
Ö Idade de quem realiza.
É importante balancear a quantidade e a qualidade da iluminação em um ambiente, bem como escolher adequadamente a fonte de luz natural ou artificial. Torna-se difícil estimar as preferências humanas à iluminação devido à subjetividade das pessoas, podendo ser determinadas por fatores sociais, culturais e econômicos. Podem ainda variar conforme a idade da pessoa, o horário do dia e as relações contextuais com o local.
O emprego preferencial de luz natural permite às pessoas maior tolerância à variação dos níveis de iluminância. Além disso, quanto mais complicada a tarefa a ser desenvolvida em um ambiente e quanto mais idade tiver a pessoa, maior deverá ser o nível de iluminância de um local. Uma questão a ser destacada está
relacionada à aceitabilidade do usuário. De acordo com Yonemura (1981 apud SOUZA, 2003), o ambiente visual pode ser satisfatório ou aceitável, mas não necessariamente o preferido ou o de condições ideais. Por exemplo, um usuário pode preferir X Lux de nível de iluminância, mas achar 0,5X Lux ou 2X Lux um nível de iluminância aceitável.
Ao considerar os critérios para dimensionar a iluminação de um ambiente, deve-se ter como principal objetivo habilitar os usuários para o melhor desempenho de suas tarefas visuais. Melhoramentos na quantidade e qualidade da iluminação é uma contribuição importante para um bom desempenho visual e geralmente aumentam também o desempenho da tarefa, sendo essencial um bom contraste entre os elementos da tarefa e o fundo. O projetista de iluminação deve ter bem claro que o nível de iluminância é apenas um dos fatores que determinam a qualidade do sistema. Fatores tais como: brilho das superfícies, contraste entre tarefa e fundo e características das fontes (índice de reprodução de cores e temperatura de cor) são fatores que devem ser levados em consideração, sob pena dos resultados esperados não serem alcançados. Porém, quando se pretende realizar uma análise da eficiência energética da edificação, o nível de iluminância torna-se um fator chave no processo.
Segundo Hopkinson et al (1980), para uma correta determinação do nível de iluminância de um edifício, é preciso descriminar as características das tarefas visuais a serem desenvolvidas de forma que possam ser relacionadas com os dados experimentais sobre acuidade visual, brilho e sensibilidade ao contraste. Teoricamente esses processos são bastante simples. A tarefa é examinada de acordo com sua dimensão e distância aos olhos do trabalhador, ou em termos do ângulo subtendido. O contraste crítico, isto é, a diferença de luminância entre as áreas críticas da tarefa, é medida e expressa como fração da luminância média. Estes dois parâmetros, o nível de iluminância da tarefa e o contraste críticos estão relacionados com os elementos básicos a partir dos quais é possível determinar o nível de iluminância necessário.
Segundo Noguchi (2003), o nível de iluminância é uma importante característica da iluminação, assim como a distribuição de seus diferentes valores. Para a visão, o nível de iluminância ótimo não é necessariamente o mais alto. É, sim, aquele que
nos possibilita a melhor visão, um reconhecimento fácil da mensagem visual sem nos causar cansaço visual. De acordo com SOUZA (2003), o rendimento visual tende a crescer, a partir de 10 Lux, com o logaritmo do nível de iluminância até cerca de 1000 Lux, enquanto a fadiga visual se reduz nessa faixa. A partir desse ponto, o aumento do nível de iluminância não provoca melhorias no rendimento visual e a fadiga começa a aumentar. Dessa forma, recomenda-se usar um nível de iluminância máximo de 2000 Lux, conforme pode ser visto na figura 2.3. Caso exista a necessidade de um nível de iluminância maior, o aconselhável seria utilizar iluminação local como complemento da iluminação geral.
Figura 2.3 - Níveis de iluminância x Desempenho da tarefa. Fonte: SOUZA (2003)
Apesar de não ser levado em consideração aqui no Brasil, um aspecto importante no estabelecimento do nível de iluminância diz respeito ao tipo de iluminação que está sendo utilizada: natural ou artificial. Segundo Souza (2003), a Alemanha possui duas normas de iluminação, uma que recomenda os níveis de iluminância artificial e outra que trata desses valores quando há a integração com a luz natural. Os valores recomendados pela norma que aproveita a luz natural são aproximadamente 40% menores que os recomendados quando se utiliza apenas luz artificial.
O autor ainda descreve uma pesquisa que compara os níveis de iluminância recomendados em 19 países e constata uma variação muito grande. De 1930 até 1970 os níveis de iluminância aumentaram 10 vezes. A partir de 1970 até a data da pesquisa os níveis sofreram uma redução de 2 a 3 vezes, devido à crise energética da década de 70 do século passado. As variações mais dramáticas foram verificadas nas atividades de leitura (75 a 1000 Lux), de desenho detalhado (200 a 3000 Lux), nos quartos de hospitais (30 a 300 Lux), em salas de teste e montagem de componentes eletrônicos (200 a 5000 Lux). Os países que recomendam os níveis de iluminância mais elevados são a Bélgica, o Brasil e o Japão. Já a Austrália, a China, o México e a Rússia têm os níveis mais baixos.
De forma simplificada pode ser feita uma verificação inicial dos níveis de iluminância necessários em um ambiente conforme a tabela 2.1 a seguir.
Tabela 2.1 - valores de iluminância mínimos recomendados
Nível de precisão
Tarefas Iluminância
BAIXA Circulação, reconhecimento facial, leitura casual, armazenamento, refeição e terminais de vídeo.
100 a 200 lux
MÉDIA Leitura e escrita de documentos com alto contraste, participação de conferências.
300 a 500 lux
ALTA Leitura e escrita de documentos com fontes pequenas e de baixo contraste, desenho técnico.
500 a 1000 lux
Fonte: LAMBERTS, DUTRA & PEREIRA, 2004.
No Brasil, a ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas - através da NBR 5413 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1992) estabelece os níveis de iluminância médios mínimos para iluminação artificial em interiores onde se realizem atividades de comércio, indústria, ensino, esporte e outras.
Com o objetivo de evitar contrastes excessivos que possam causar ofuscamento, a norma especifica que o nível de iluminância de qualquer área do ambiente não seja
inferior a 1/10 da adotada para o campo de trabalho. Recomenda ainda que o nível de iluminância em qualquer ponto do campo de trabalho não seja inferior a 70% do nível de iluminância médio no plano de trabalho.
Para cada tipo de atividade desenvolvida esta norma indica três níveis de iluminância. A seleção de cada um desses valores varia em função da refletância das superfícies, dos contrastes, da dificuldade de correção dos erros, da produtividade (velocidade de execução), capacidade visual do observador, da precisão da tarefa e da freqüência em que esta é executada. Para escolas, a NBR 5413 (ABNT, 1992) determina os seguintes níveis de iluminância:
x Salas de aula: 200 - 300 - 500 lux x Quadros negros: 300 – 500 – 750 lux x Laboratórios: o Geral: 150 – 200 – 300 lux o Local: 300 – 500 – 750 lux x Anfiteatros e auditórios: o Platéia: 150 – 200 – 300 lux o Tribuna: 300 – 500 – 750 lux x Sala de desenho: 300 – 500 – 750 lux
Nesta pesquisa, será adotado como referência o valor central determinado pela norma. Ou seja, 300 Lux para salas de aula.