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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 –

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Apresentação em tema: "Aula 2 Resposta humana à luz MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO DAU802 –"— Transcrição da apresentação:

1 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 DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

2 Percepção da luz A capacidade do olho humano diz respeito a: sensibilidade seletividade eficácia luminosa espectral acomodação adaptação 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 Cores puras e matizes intermediários e seus respectivos comprimentos de onda Cor pura Comprimento onda (nm) Cor intermediária Comprimento onda (nm) Roxo631Roxo760 a 630 Alaranjado618Alaranjado630 a 590 Amarelo582Amarelo590 a 550 Verde531Verde550 a 490 Azul478Azul490 a 450 Violeta430Violeta450 a 380 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 DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI Acomodação A visibilidade pode ser melhorada com a distância do objeto através do aumento da iluminância E (lux): Iluminância (lux)Distância do objeto (cm)

11 DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI Adaptação O olho ajusta-se a diferentes luminâncias dos objetos através da abertura e fechamento da pupila: 0,001 cd/m 2 – bastonetes começam a operar – pupila totalmente aberta 3 cd/m 2 – cones começam a operar cd/m 2 – 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. Para o olho acomodar-se à escuridão são necessários cerca de 30 minutos, para acomodar-se à luz, cerca de 3 minutos.

12 DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI Adaptação Iluminâncias para as quais o olho é capaz de se adaptar: Iluminância (lux) Fontes de iluminação Céu sem nuvens no verão Céu encoberto no verão Plano de trabalho em sala com iluminação natural Iluminação pública20 a 40 Noite de luz cheia0,25 Iluminância (lx)

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

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

16 DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI Campo visual A retina possui zonas concêntricas de sensibilidade Campo visual central – centro da atenção 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

17 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

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

19 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. 2 = 2 = 1 x = 0,5 min × = 0, radianos 180× 60 0, = x x = 14,5cm

20 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 Quanto menor o contraste, mais difícil se torna a leitura. O olho se adapta a uma luminosidade média.

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

22 Sensibilidade ao contraste Em situações de baixo contraste é necessário aumentar o nível de iluminância cedida à tarefa visual Dia perfeitamente claro – distinguimos uma diferença de luminâncias menor do que 1% Exemplo: máquina de costura 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

23 DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI Sensibilidade ao contraste Existem valores mínimos de iluminância em função do tamanho do detalhe do objeto e a distância do mesmo ao olho Valores mínimos de iluminância (lux) em função do tamanho do detalhe do objeto da tarefa visual e a distância do objeto ao olho Detalhe da tarefa visual D/dcontraste faixabaixomédioalto Minúsculo3.200 – Muito pequeno2.450 – Pequeno1.900 – Quase pequeno1.500 – Médio1.150 – Grande850 – D distância do objeto ao olho (distância habitual da visão) d tamanho do detalhe do objeto

24 Sensibilidade ao contraste Valores qualitativos do contraste em função da relação entre maior e menor luminância C = L2L2 L 2 – L 1 x 100% L 1 é a menor luminância e L 2 é a maior luminância contrastebaixomédioalto C (%) Abaixo de 4040 a 70Acima de 70

25 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

26 Saturação Luminância média do campo de visão é igual ou maior a cd/m 2 DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI Pode ocorrer devido a três situações básicas, sendo então chamada de relativa, absoluta e de adaptação

27 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)

28 Saturação relativa Saturação absoluta

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

30 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

31 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

32 Eficiência visual Reúne os conceitos: sensibilidade ao contraste acuidade visual desempenho visual DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

33 Projeto de iluminação Problema da iluminação natural: –Iluminação suficiente para desenvolver a tarefa visual –Ambiente visual agradável Quantidade e qualidade Existe um nível cômodo de iluminação relacionado com a natureza da tarefa visual, nem mais nem menos

34 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

35 Quantidade Fator de Luz do Dia DF(daylight factor) - razão entre a iluminância E P num 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 E E num plano externo horizontal, devida à uma abóbada celeste desobstruída (NBR – parte 3) DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

36 Quantidade DF = EPEPE × 100 % DF – Fator de Luz do Dia em percentagem EP – iluminância disponível no ponto P interiro em lux EE – iluminância disponível no exterior para um céu livre de obstruções em lux DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

37 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

38 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

39 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

40 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

41 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

42 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

43 Índice de ofuscamento DGI (daylight glare index) UGR (unified glare index) critérioDGIUGR desconfortointolerável 28 quase intolerável 28 desconfortável 2625 quase desconfortável 2422 confortoaceitáveltolerável2219 aceitável2016 confortávelperceptível1813 pouco perceptível 1610

44 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

45 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 cd/m 2 ) Efeito importante quando produzido por pisos polidos, equipamentos com acabamento brilhante, etc. DAU 808 ILUMINAÇÃO NATURAL NO AMBIENTE CONSTRUÍDO PROFA GIANE DE CAMPOS GRIGOLETTI

46 Iluminação artificial Contrastes indesejáveis

47 Iluminação artificial saturação Contraste indesejável saturação

48 Iluminação ntural Reflexos indesejáveis Excesso de luz

49 O ofuscamento pode ser deliberado

50 Ofuscamento Depende de: luminância da fonte luminância do fundo tamanho relativo da fonte posição relativa da fonte número de fontes

51 Ofuscamento Como reduzir ou evitar o ofuscamento reduzir a luminância da fonte elementos que controlem a intensidade ou distribuição da luz posicionar fonte de luz fora do ângulo de visão eliminar reflexões indesejáveis aumentar a luminância do entorno até um máximo aceitável

52 Ofuscamento Evitar a posição do usuário na região entre 45graus e o ângulo (ângulo limite dentro do qual o usuário vê a fonte de luz) É importante que as luminárias possuam elementos que impeçam a visão direta da fonte de luz no campo visual do observador (difusores, aletas, etc.) Porém, qualquer elemento de suavização adotado irá diminuir a intensidade de luz disponível comparando-se com a fonte de luz nua Dentro do ângulo de 45graus, ocorrerá o ofuscamento indireto, por reflexão da luz na superfície horizontal de trabalho em direção aos olhos do observador

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54 Pode-se conseguir melhor iluminação apenas deslocando a luminária original Situação ideal, com a fonte de luz dirigida preferencialmente ao plano de leitura Situação desfavorável para leitura, onde a luz não está direcionada sobre a área de leitura

55 Sombras Permitem a percepção de objetos e texturas. Podem ser desejáveis ou não. Para tarefas como escrita e leitura, são indesejáveis. Luz vinda de cima em analogia com a luz natural.

56 Sombras

57 Anomalias da visão Capacidade de acomodação do olho diminui com a idade Presbiopia – endurecimento do cristalino Perda da capacidade de ajustamento da pupila Perda da transparência da córnea Decaimento na transmissão de impulsos nervosos ao cérebro Portanto, níveis de iluminância maiores são exigidos

58 Anomalias da visão Miopia visão curta – alongamento do globo ocular imagem se forma antes da retina correção com lentes côncavas Hipermetropia visão distante – encurtamento do globo ocular imagem se forma depois da retina correção com lentes convexas Astigmatismo raio de curvatura da córnea e do cristalino são diferentes para diferentes planos que contém o eixo visual do olho imagem fica distorcida correção com lentes de diferentes curvaturas conforme curvatura da córnea e cristalino

59 Objetos, superfícies e cores tato, paladar mentalização espacial acúmulo de experiências comparação interpretação Exemplos: objetos vistos de frente ou em perspectiva

60 Objetos, superfícies e cores Percepção tridimensional: - luz, sombra e direção usual da luz - falta de luz coerente pode causar desorientação e criar um sentimento geral de inquietação Percepção de superfícies: - uma mesma superfície com diferentes luminâncias é interpretada pelo cérebro como única Percepção da cor: - na composição espectral da fonte de luz podem alterar a aparência da cor dos objetos - o cérebro interpreta como sendo o mesmo objeto mas somente se houver referências que permitam esta interpretação

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62 Fonte:


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