2.3.2.1 Iluminação Natural
O principal elemento que favorece a iluminação natural é o vão envidraçado, pelo que é necessário fazer uma cuidadosa escolha das suas dimensões e propriedades, de modo a promover uma iluminação natural conveniente. Por vezes, pequenas alterações na arquitetura podem ter grandes impactes na iluminação interior de um edifício. Neste aspeto os vãos envidraçados podem ser utilizados para suprimir diferentes necessidades de iluminação, como por exemplo, a colocação de uma janela a maior altura para proporcionar a iluminação natural a maiores profundidades num compartimento.
A radiação solar tem consequências importantes nas condições térmicas interiores e de iluminação natural, para além de poder ser utilizada para a iluminação dos espaços interiores, pode provocar o sobreaquecimento dos espaços no verão ou aquecimento favorável no inverno. Desta forma, é necessário a existência de um balanço entre a quantidade de luz natural que poderá ser obtida por um vão envidraçado e as perdas ou ganhos através do mesmo.
Pág. 44 Dissertação de Rafael Painço – Dezembro 2013 Com o avanço científico foram criados envidraçados que permitem um maior controlo da intensidade e propriedades óticas da luz solar, assim como o fluxo de calor que os atravessa. Desta forma a escolha do vidro com as propriedades adequadas é fundamental para o desempenho energético do edifício.
Portugal dispõe de boas condições geográficas e climáticas que propiciam o aproveitamento da luz natural nos edifícios. Apesar disso, alguns fatores podem prejudicar esse aproveitamento, como por exemplo [4]:
Obstrução à luz natural por parte de edifícios vizinhos;
Orientações desfavoráveis dos vãos envidraçados devido a constrangimentos urbanísticos e de loteamento;
Dispositivos de proteção solar não compatíveis com os requisitos de iluminação natural e com a necessidade de oclusão noturna;
Inadequação das caraterísticas dos vãos envidraçados (dimensão e forma, localização, dispositivos de sombreamento ineficazes, entre outros);
Compartimentos com aberturas para o exterior demasiado profundos;
Compartimentos interiores sem comunicação visual e luminosa com compartimentos perimetrias, com aberturas para o exterior.
Quando, por algum motivo estiver limitada a exposição solar a espaços que se querem iluminados naturalmente, pode-se optar pela utilização de tubos solares, que são sistemas onde a luz natural é captada e orientada através de condutas para os espaços interiores do edifício (Figura 35). Este sistema é constituído por uma conduta refletora hermética que retransmite os raios solares com extrema eficácia, absorvendo 99,9% dos raios ultravioleta e minimizando a transferência de calor [25]. A zona de transferência, assinalada na figura com o número 3, pode ter comprimento máximo de 9 metros [29], o que torna esta solução ideal quando se pretende conduzir a luz solar da cobertura para os pisos inferiores do edifício, quando a habitação é constituída por vários pisos. Existem também um conjunto de dispositivos complementares a este sistema, entre eles destacam-se, a regulação da entrada de iluminação, a adaptação de iluminação artificial no sistema de tubo solar, bem como uma grande variedade de difusores [29]
Figura 35 - Tubo solar - Solatube [29]
2.3.2.2 Iluminação artificial
A iluminação é responsável por elevados consumos de energia elétrica no setor residencial, estima-se que, nas habitações da União Europeia, possa atingir 10,8% da fatura de eletricidade final de cada habitação [12]. Estes consumos são devidos em primeiro lugar à insuficiente iluminação natural que parte das habitações apresenta e, em segundo lugar, à ineficiência energética dos equipamentos de iluminação adotados pelos utilizadores e, em certos casos, pelos projetistas.
Na escolha do tipo de lâmpada deve-se ter principalmente em atenção à relação entre o fluxo luminoso (lm) que a lâmpada fornece e a potência utilizada (Watt), características inerentes à sua classificação energética. Na Figura 36 apresenta-se a comparação da eficiência luminosa dos vários tipos de lâmpadas geralmente utilizados nos edifícios.
Pág. 46 Dissertação de Rafael Painço – Dezembro 2013 Figura 36- Eficácia luminosa dos vários tipos de lâmpadas [4]
Verifica-se que as lâmpadas incandescentes que são aquelas mais utilizadas na iluminação de edifícios residências (devido ao seu baixo custo) são também as que apresentam menor eficiência luminosa. Este facto, associado também ao seu menor tempo de vida útil e a maior produção de dióxido de carbono, tornam esta solução numa opção pouco sustentável em termos económicos, ambientais e energéticos.
A redução do consumo de energia elétrica na iluminação passa pela utilização de lâmpadas fluorescentes e/ou Díodos Emissores de Luz (LEDs). A utilização de lâmpadas fluorescentes apresenta-se como um investimento inicial mais elevado em relação a solução padrão mas que é compensado ao longo do tempo pela redução dos consumos energéticos e pelo tempo de vida útil superior das lâmpadas fluorescentes, cerca de 6 a 15 mil horas face a 1000 horas de tempo de vida útil das lâmpadas incandescentes [12].
Atualmente os Díodos Emissores de Luz (LEDs) já existem com potências equivalentes às lâmpadas incandescentes. Estas lâmpadas têm um preço mais elevado que as lâmpadas fluorescentes compactas, mas têm um período de vida muito superior (20 a 45 mil horas em oposição a 6 a 15 mil horas) [12]. Apesar de não se encontrarem representados na Figura 36 a sua eficácia luminosa encontra-se entre 60 a 130 lm/w, ultrapassando os valores médios referentes às lâmpadas fluorescentes.
A utilização de LEDs apresenta as seguintes vantagens [25]:
Redução dos custos energéticos e emissão de dióxido de carbono;
Muito baixo consumo (10 a 30 vezes menos que uma lâmpada convencional); Longo tempo de vida útil;
Eficácia luminosa crescente;
Amplas capacidades de design e versatilidade de aplicação; Dimensão compacta;
Os raios de luz das lâmpadas LED são totalmente isentos de UV (ultravioleta) e IR (infravermelho), evitando assim o envelhecimento dos materiais da envolvente.