Projeto de iluminação arquitetônica - Architectural lighting design

Jogo de luz dentro de Jatiyo Sangshad Bhaban

Iluminação externa do edifício Lloyd's em Londres

O projeto de iluminação arquitetônica é um campo de trabalho ou estudo que se preocupa com o projeto de sistemas de iluminação dentro do ambiente construído, tanto interno quanto externo. Pode incluir a manipulação e o projeto da luz do  dia  e da  luz elétrica ou de ambas, para atender às necessidades humanas.

O design de iluminação é baseado na ciência e nas artes visuais . O objetivo básico da iluminação no ambiente construído é permitir que os ocupantes vejam com clareza e sem desconforto. O objetivo do projeto de iluminação arquitetônica é equilibrar a arte e a ciência da iluminação para criar clima, interesse visual e aprimorar a experiência de um espaço ou lugar, ao mesmo tempo que atende aos requisitos técnicos e de segurança.

Visão geral

O auditório predominantemente diurno da Biblioteca Municipal de Viipuri na década de 1930

O objetivo do projeto de iluminação arquitetônica é equilibrar as características da luz dentro de um espaço para otimizar os componentes técnicos, visuais e, mais recentemente, os componentes não visuais da ergonomia no que diz respeito à iluminação de edifícios ou espaços.

Os requisitos técnicos incluem a quantidade de luz necessária para realizar uma tarefa, a energia consumida pela iluminação dentro do espaço e a distribuição relativa e direção de deslocamento da luz de modo a não causar brilho e desconforto desnecessários. Os aspectos visuais da luz são aqueles que se preocupam com a estética e a narrativa do espaço (por exemplo, o clima de um restaurante, a experiência de uma exposição dentro de um museu, a promoção de mercadorias em um espaço de varejo , o reforço da marca) e os aspectos não visuais são aqueles que dizem respeito à saúde e ao bem-estar humano.

Como parte do processo de design de iluminação, fatores culturais e contextuais também precisam ser considerados. Por exemplo, a iluminação brilhante foi uma marca de riqueza ao longo de grande parte da história chinesa, mas se luzes brilhantes descontroladas são conhecidas por serem prejudiciais ao efeito de insetos, pássaros e a visão das estrelas.

História

A história da luz elétrica está bem documentada e, com os desenvolvimentos na tecnologia de iluminação, a profissão de iluminação se desenvolveu paralelamente. O desenvolvimento de lâmpadas fluorescentes de baixo custo e alta eficiência levou a uma dependência da luz elétrica e a uma abordagem uniforme para a iluminação, mas a crise energética da década de 1970 exigiu mais consideração de design e revigorou o uso da luz do dia.

A Sociedade de Engenharia de Iluminação da América do Norte (IESNA) foi formada em 1906 e a versão do Reino Unido foi estabelecida em 1909 (agora conhecida como Sociedade de Luz e Iluminação e parte da CIBSE ). A Comissão Internacional de Iluminação (CIE) foi criada em 1913 e se tornou uma organização profissional aceita como representante da melhor autoridade no assunto de luz e iluminação. A Instituição de Profissionais de Iluminação foi estabelecida como a Associação de Engenheiros de Iluminação Pública em 1924. Em todo o mundo, organizações profissionais semelhantes evoluíram.

Inicialmente, essas organizações do setor estavam focadas principalmente na ciência e engenharia da iluminação, em vez do design estético, mas em 1969 um grupo de designers estabeleceu a Associação Internacional de Designers de Iluminação (IALD). Outras associações exclusivamente para design de iluminação incluem a Professional Lighting Designers 'Association (PLDA) criada em 1994, a Association de Concepteurs Eclairage (ACE) na França estabelecida em 1995, a Associazione Professionisti dell'Illuminazione (APIL) na Itália criada em 1998, a Associação Brasileira de Arquitetos de Iluminação no Brasil em 1999 e a Associação Profissional de Designers de Iluminação da Espanha (APDI) criada em 2008.

Como profissão

Interior do Museu de Arte Kimbell com controle da luz do dia e iluminação elétrica projetada por Richard Kelly (1969)

O designer de iluminação arquitetônica é uma profissão autônoma que acompanha as profissões de arquitetura , design de interiores , arquitetura paisagística e engenharia elétrica .

Um dos primeiros proponentes do design de iluminação arquitetônica foi Richard Kelly, que estabeleceu sua prática em 1935. Kelly desenvolveu uma abordagem para a iluminação arquitetônica que ainda é usada hoje, com base na percepção de três elementos visuais apresentados em uma reunião conjunta de 1952 do The American Institute of Architects , a American Society of Industrial Designers (agora Industrial Designers Society of America ) e a Illuminating Engineering Society of North America, em Cleveland .

Educação

Enquanto muitos designers de iluminação arquitetônica têm formação em engenharia elétrica , engenharia arquitetônica , arquitetura ou fabricação de luminárias , várias universidades e escolas técnicas agora oferecem programas de graduação especificamente em design de iluminação arquitetônica.

Processo

O processo de projeto de iluminação arquitetônica geralmente segue o plano de obras do arquiteto em termos de etapas principais do projeto: viabilidade, conceito, detalhe, documentação de construção, supervisão do local e comissionamento.

Após a fase de viabilidade, onde os parâmetros para o projeto são definidos, a fase de conceito é quando o design de iluminação é desenvolvido em termos de efeito iluminado, alvos técnicos de iluminação e estratégia visual geral, geralmente usando esboços de conceito, renderings ou painéis de humor .

Iluminação diurna

Para cores baseadas na teoria do corpo negro, o azul ocorre em temperaturas mais altas, enquanto o vermelho ocorre em temperaturas mais baixas e frias. É o oposto das associações culturais atribuídas às cores, em que o vermelho representa o quente e o azul o frio.

Luminárias

A lâmpada PH5 , projetada em 1958

Os acessórios de iluminação vêm em uma ampla variedade de estilos para várias funções. As funções mais importantes são como suporte da fonte de luz, para fornecer luz direcionada e evitar ofuscamento visual . Alguns são muito simples e funcionais, enquanto outros são peças de arte em si. Quase qualquer material pode ser usado, desde que possa tolerar o excesso de calor e esteja de acordo com os códigos de segurança.

Uma propriedade importante das luminárias é a eficácia luminosa ou eficiência da tomada de parede, ou seja, a quantidade de luz utilizável que emana da luminária por energia usada, geralmente medida em lúmen por watt . Uma luminária com fontes de luz substituíveis também pode ter sua eficiência calculada como a porcentagem de luz que passa da "lâmpada" para o ambiente. Quanto mais transparente for a luminária, maior será a eficácia. O sombreamento da luz normalmente diminui a eficiência, mas aumenta a direcionalidade e a probabilidade de conforto visual .

As lâmpadas PH são uma série de luminárias projetadas pelo designer e escritor dinamarquês Poul Henningsen de 1926 em diante. A lâmpada é projetada com vários tons concêntricos para eliminar o brilho visual , emitindo apenas luz refletida, obscurecendo a fonte de luz.

Estudos fotométricos

O espaço de cromaticidade CIE 1931 x, y , também mostrando as cromaticidades de fontes de luz de corpo negro de várias temperaturas ( locus de Planckian ) e linhas de temperatura de cor correlacionada constante

Estudos fotométricos são realizados para simular designs de iluminação para projetos antes de serem construídos ou renovados. Isso permite que arquitetos , designers de iluminação e engenheiros determinem se um layout de iluminação proposto fornecerá a quantidade de luz pretendida. Eles também serão capazes de determinar a relação de contraste entre as áreas claras e escuras. Em muitos casos, esses estudos são referenciados pelas práticas de iluminação recomendadas pela IESNA ou CIBSE para o tipo de aplicação. Dependendo do tipo de área, diferentes aspectos do projeto podem ser enfatizados para segurança ou praticidade (ou seja, como manter níveis de luz uniformes, evitar reflexos ou realçar certas áreas). Um aplicativo de design de iluminação especializado é freqüentemente usado para criá-los, que normalmente combinam o uso de desenhos CAD digitais bidimensionais e software de simulação de iluminação .

A temperatura de cor para fontes de luz branca também afeta seu uso em certas aplicações. A temperatura de cor de uma fonte de luz branca é a temperatura em kelvin de um emissor de corpo negro teórico que mais se aproxima das características espectrais da lâmpada. As lâmpadas incandescentes têm uma temperatura de cor em torno de 2700 a 3000 Kelvin; a luz do dia está em torno de 6400 Kelvin. As lâmpadas de temperatura de cor mais baixa têm relativamente mais energia na parte amarela e vermelha do espectro visível, enquanto as altas temperaturas de cor correspondem a lâmpadas com aparência mais azul-esbranquiçada. Para tarefas críticas de inspeção ou correspondência de cores, ou para displays de varejo de alimentos e roupas, a temperatura da cor das lâmpadas será selecionada para o melhor efeito geral de iluminação. A cor também pode ser usada por razões funcionais. Por exemplo, a luz azul torna difícil ver as veias e, portanto, pode ser usada para desencorajar o uso de drogas.

Temperatura de cor correlacionada

A temperatura de cor correlacionada (CCT) de uma fonte de luz é a temperatura de um radiador de corpo negro ideal que irradia luz de matiz comparável ao da fonte de luz. A temperatura de cor é uma característica da luz visível que tem importantes aplicações em iluminação , fotografia , videografia , publicação , manufatura , astrofísica , horticultura e outros campos. Na prática, a temperatura da cor só é significativa para fontes de luz que de fato correspondem um tanto de perto à radiação de algum corpo negro, (isto é, aqueles em uma linha que vai do vermelho-laranja ao amarelo e mais ou menos branco ao branco azulado); não faz sentido falar da temperatura de cor de (por exemplo, uma luz verde ou roxa). A temperatura de cor é convencionalmente indicada na unidade de temperatura absoluta, o Kelvin, tendo o símbolo de unidade K.

Para iluminar interiores de edifícios, muitas vezes é importante levar em consideração a temperatura da cor da iluminação. Por exemplo, uma luz mais quente (isto é, temperatura de cor mais baixa) é freqüentemente usada em áreas públicas para promover relaxamento, enquanto uma luz mais fria (temperatura de cor mais alta) é usada para aumentar a concentração em escritórios.

O escurecimento CCT para a tecnologia LED é considerado uma tarefa difícil, uma vez que os efeitos de binning, idade e variação de temperatura dos LEDs alteram a saída do valor real da cor. Aqui, os sistemas de loop de feedback são usados, por exemplo, com sensores de cor, para monitorar e controlar ativamente a saída de cor de vários LEDs de mistura de cores.

A temperatura de cor da radiação eletromagnética emitida por um corpo negro ideal é definida como sua temperatura de superfície em Kelvin ou, alternativamente, em mireds (kelvin micro-recíproco). Isso permite a definição de um padrão pelo qual as fontes de luz são comparadas.

Métodos

Para instalações simples, cálculos manuais baseados em dados tabulares podem ser usados ​​para fornecer um projeto de iluminação aceitável. Projetos mais críticos ou otimizados agora usam modelagem matemática rotineiramente em um computador.

Com base nas posições e alturas de montagem das luminárias e suas características fotométricas, o layout de iluminação proposto pode ser verificado quanto à uniformidade e quantidade de iluminação. Para projetos maiores ou com plantas baixas irregulares, o software de design de iluminação pode ser usado. Cada luminária tem sua localização inserida e a refletância de paredes, teto e pisos pode ser inserida. O programa de computador produzirá então um conjunto de gráficos de contorno sobrepostos na planta baixa do projeto, mostrando o nível de luz esperado na altura de trabalho. Programas mais avançados podem incluir o efeito da luz das janelas ou claraboias, permitindo uma maior otimização do custo operacional da instalação de iluminação. A quantidade de luz do dia recebida em um espaço interno pode normalmente ser analisada realizando um cálculo do fator de luz do dia .

O Método de Cavidade Zonal é usado como base para cálculos manuais, tabulados e computacionais. Este método usa os coeficientes de refletância das superfícies da sala para modelar a contribuição para a iluminação útil no nível de trabalho da sala devido à luz refletida nas paredes e no teto. Valores fotométricos simplificados são geralmente fornecidos pelos fabricantes de acessórios para uso neste método.

A modelagem por computador de iluminação de inundação externa geralmente procede diretamente de dados fotométricos. O poder de iluminação total de uma lâmpada é dividido em pequenas regiões angulares sólidas. Cada região é estendida até a superfície a ser iluminada e a área calculada, dando a potência da luz por unidade de área. Onde várias lâmpadas são usadas para iluminar a mesma área, a contribuição de cada uma é somada. Novamente, os níveis de luz tabulados (em lux ou velas) podem ser apresentados como linhas de contorno de valor de iluminação constante, sobrepostas no desenho do plano do projeto. Os cálculos manuais podem ser necessários apenas em alguns pontos, mas os cálculos do computador permitem uma melhor estimativa da uniformidade e do nível de iluminação.

Design de mídia

Terminologia

Luz embutida

A caixa protetora está oculta atrás de um teto ou parede, deixando apenas o próprio aparelho exposto. A versão montada no teto é freqüentemente chamada de downlight.

"Latas" com uma variedade de lâmpadas

Jargão para produtos de downlighting baratos que são embutidos no teto ou, às vezes, para uplights colocados no chão. O nome vem do formato da caixa. O termo "pot lights" é frequentemente usado no Canadá e em partes dos Estados Unidos.

Luz da enseada

Encaixado no teto em uma longa caixa contra uma parede

Troffer

Luminárias fluorescentes embutidas, geralmente de formato retangular para caber em uma grade de teto rebaixado

Luz de superfície

A caixa acabada é exposta, não embutida na superfície.

Lustre

Uma luminária ornamental ramificada projetada para ser montada em tetos ou paredes

Luz pendente

Suspenso do teto por uma corrente ou cano

Arandela

Fornece luzes para cima ou para baixo; pode ser usado para iluminar obras de arte, detalhes arquitetônicos; comumente usado em corredores ou como alternativa à iluminação superior

Luminária para trilhos

Dispositivos individuais (chamados cabeçotes de trilho ) podem ser posicionados em qualquer lugar ao longo do trilho, o que fornece energia elétrica.

Luz debaixo do armário

Montado abaixo dos armários de parede da cozinha

Iluminação de emergência ou sinal de saída

Conectado a um backup de bateria ou a um circuito elétrico que tem energia de emergência se a energia da rede falhar

Iluminação de vãos altos e baixos

Normalmente usado para iluminação geral para edifícios industriais e, muitas vezes, grandes lojas

Luzes de tira ou iluminação industrial

Muitas vezes, longas filas de lâmpadas fluorescentes usadas em um depósito ou fábrica

Iluminação externa e iluminação paisagística

Usado para iluminar calçadas, estacionamentos , estradas , exteriores de edifícios e detalhes arquitetônicos, jardins e parques

Bollard

Um tipo de iluminação externa arquitetônica que é uma unidade curta e vertical montada no solo, normalmente usada para fornecer iluminação do tipo corte para iluminação de saída, para iluminar passagens, degraus ou outros caminhos

iluminação pública

Um tipo de luz externa montada em poste usada para iluminar ruas e estradas; semelhantes aos holofotes montados em postes, mas com uma lente do tipo II (padrão de distribuição de luz lateral) em vez do tipo III

Iluminação de inundação

Normalmente montado em mastro - ou suporte ; para paisagem, estradas e estacionamentos

Tipos de lâmpadas

Diferentes tipos de iluminação elétrica têm eficácia e temperatura de cor muito diferentes :

^* Temperatura de cor é definida como a temperatura de um corpo negro emitindo um espectro semelhante; esses espectros são bastante diferentes daqueles dos corpos negros.

A fonte mais eficiente de luz elétrica é a lâmpada de sódio de baixa pressão. Produz, para todos os efeitos práticos, uma luz amarela monocromática , que dá uma percepção monocromática similar de qualquer cena iluminada. Por este motivo, é geralmente reservado para utilizações de iluminação pública no exterior. As lâmpadas de sódio de baixa pressão são as preferidas dos astrônomos para a iluminação pública, pois a poluição luminosa que elas geram pode ser facilmente filtrada, ao contrário da banda larga ou do espectro contínuo.

Lâmpada incandescente

A lâmpada incandescente moderna, com um filamento enrolado de tungstênio, foi comercializada na década de 1920 desenvolvida a partir da lâmpada de filamento de carbono introduzida por volta de 1880. Assim como as lâmpadas para iluminação normal, há uma gama muito ampla, incluindo baixa tensão, baixa tipos de energia frequentemente usados ​​como componentes em equipamentos, mas agora amplamente substituídos por LEDs.

Lâmpada fluorescente

As lâmpadas fluorescentes consistem em um tubo de vidro que contém vapor de mercúrio ou argônio sob baixa pressão. A eletricidade fluindo pelo tubo faz com que os gases liberem energia ultravioleta. O interior dos tubos é revestido com fósforos que emitem luz visível quando atingidos pela energia ultravioleta. têm eficiência muito maior do que lâmpadas incandescentes. Para a mesma quantidade de luz gerada, eles normalmente usam cerca de um quarto a um terço da energia de uma lâmpada incandescente.

Lâmpada LED

Diodos emissores de luz (LEDs) se espalharam como luzes indicadoras na década de 1970. Com a invenção dos LEDs de alta potência por Shuji Nakamura , os LEDs estão agora em uso como iluminação de estado sólido para aplicações de iluminação geral.

Inicialmente, devido ao custo relativamente alto por lúmen, a iluminação LED foi mais usada para conjuntos de lâmpadas de menos de 10 W, como lanternas . O desenvolvimento de lâmpadas de alto rendimento foi motivado por programas como o US L Prize .

Veja também

Referências

links externos

• Glossário de design de iluminação