Por: Marcos de Oliveira Santos

Iluminação Integrativa no Espaço Sideral

A Estação Espacial Internacional (ISS) da NASA faz uma volta em torno do nosso planeta em apenas 90 minutos e presencia o cenário do pôr do sol 16 vezes no mesmo período em que um habitante na superfície da Terra completa seu ciclo circadiano em aproximadamente 24 horas… Imagine o desafio de se manter o ritmo de vida de uma equipe de astronautas em cabines espaciais orbitais, com escassa referência para a geração dos efeitos biológicos de acordar/dormir em um dia normal…

GASKILL (2017) esclarece que “a luz desempenha um papel poderoso na sincronização de nossos ritmos diários ou circadianos. Os ciclos de luz e escuridão incomuns em naves espaciais em órbita com turnos noturnos ocasionais, horas de trabalho estendidas e as tensões de um voo espacial, prejudicam o estado de alerta, o tempo de reação e a cognição”. Somam-se aqui os efeitos deletérios sobre a saúde após vários meses neste ambiente diferenciado.

Essa questão tornou-se um tema de uma experiência conduzida pela NASA com o apoio da Universidade da Filadélfia e do Hospital Brigham de Boston que ajudou a comprovar na prática que os projetos de iluminação integrativa podem ser muito úteis, também para o design de outros ambientes especiais, tais como: aeronaves, hospitais, escolas, indústrias com mais de um turno de produção, minas de extração de minérios e outros locais com pouca ou nenhuma iluminação natural. A experiência consistiu na substituição da iluminação da ISS da NASA por luminárias com fontes de luz à base de LED que contêm o recurso de controle do fluxo luminoso e da temperatura de cor. Em outras palavras, a agência espacial adotou alguns conceitos de iluminação integrativa que já conhecemos e, assim, podemos contar com mais este exemplo concreto de aplicação da iluminação.

 

Astronauta Mike Fincke com luminária utilizada na estação espacial internacional (ISS). Fonte: NASA.

 

Os desafios para implementar a iluminação integrativa na prática

O exemplo da estação espacial internacional é um caso de lighting design que pode servir de inspiração para os desafios que surgem no momento da tomada de decisões projetuais. O usuário dos espaços em fase de concepção tem atividades diurnas ou noturnas? Será necessária a adaptação do local em turnos diferentes? Como manter ambientes comerciais atrativos ao público em geral sem prejudicar a saúde dos funcionários?

Clientes mais exigentes podem solicitar justificativas e pedir evidências de outros projetos antes de decidir. Comprovar os novos conceitos científicos da iluminação integrativa na prática ainda carece de evidências em várias áreas de aplicação. Estas dificuldades residem no fato de que os benefícios gerados por um ambiente considerado mais saudável podem levar alguns meses para serem percebidos e irão variar de indivíduo para indivíduo.

Além disso, os efeitos biológicos que a iluminação exerce sobre os seres vivos podem ter causa e efeito em momentos diferentes. Já se sabe que o aproveitamento de uma boa quantidade de luz diurna, natural ou elétrica com “potência biológica” eficaz, pode causar momentos posteriores de descanso pleno, ou seja, a luz “consumida” horas antes faz bem mais tarde.

A potência biológica eficaz é um parâmetro que indica o nível suficiente para se gerar efeitos fisiológicos e psicofísicos benéficos para o ser humano. Ela pode ser atingida através da dosagem de algumas variáveis, como por exemplo, a iluminância em conjunto com o espectro da fonte de luz durante um determinado de tempo de exposição. Pode-se obter o mesmo efeito biológico eficaz a diferentes dosagens de cada um. A tabela 1 demonstra o quanto podem ser variadas as respostas do organismo humano por influência da luz e/ou da iluminação.

 

Tabela 1

Período de Tempo	Resposta Psicofísica	Resposta Fisiológica
Imediato (segundos ou minutos)	Percepção de brilho Adaptação visual Desconforto visual  Ativação da atenção	Tamanho da pupila Supressão de melatonina Adaptação à luminância Adaptação cromática
Demorado (horas, dias ou semanas)	Humor Cognição Motivação	Ajuste de fase circadiana Qualidade do sono
Longo Prazo (meses ou anos)	Produtividade Depressão	Estresse Depressão Saúde debilitada Desordens relacionadas com a estação do ano

Exemplos de respostas fisiológicas e psicofísicas influenciadas pela luz e/ou iluminação. adaptada de HOUSER e ESPOSITO (2021).

 

Passos que auxiliam no processo de criação

HOUSER e ESPOSITO (2021) sugerem cinco passos a serem percorridos durante o processo de lighting design integrativo com base em respostas favoráveis para os usuários em nível psíquico-emocional e fisiológico. São eles: 1. caracterização da aplicação da iluminação; 2. determinação do(s) ciclo(s) alerta/sono dos ocupantes do ambiente; 3. análise de locais para descanso; 4. análise dos padrões ou normas mais recentes na área de iluminação integrativa e, finalmente, 5. definição da solução. Como não há uma receita única para os casos de aplicação prática, os passos a seguir devem, na medida do possível, passar pela validação dos usuários e da discussão dos benefícios gerais e das eventuais deficiências que podem surgir para algum grupo de indivíduos se a ocupação for heterogênea.

O primeiro passo, definir a aplicação, pode parecer muito evidente, mas nesta altura das análises projetuais podem ocorrer conflitos entre, por exemplo: as necessidades de um médico para examinar um paciente em um hospital e o conforto visual do paciente; ou então, a contratação de uma reforma em um supermercado com o objetivo claro de aumento de vendas com iluminação mais eficiente poderia prejudicar ou beneficiar a saúde dos funcionários deste estabelecimento.

 

Maior Produtividade e Satisfação

MERCK (2021) indica que mudanças na iluminação em harmonia com o ritmo biológico circadiano têm gerado benefícios, como o do exemplo a seguir. De acordo com estudos realizados em supermercados da rede europeia EDEKA, a adoção de sistemas integrativos em pontos de venda reduziu o absenteísmo por doenças de funcionários em até 35% considerando um período de 10 meses. As vendas na unidade de referência da empresa alemã aumentaram em média 12%, com pico de 28% em alguns departamentos. Dados divulgados por IINOLIGHTING (2018) para este mesmo projeto informam os detalhes desta operação via controles de automação: “pela manhã, o expediente do estabelecimento se inicia com uma temperatura de cor branca-neutra de 4000K e iluminância horizontal de 700 lux. Ao meio-dia e à tarde a temperatura da cor sobe para um branco frio de 5000K e a iluminância vai a 1.000 lux horizontalmente. À noite, a iluminação cai para 600 lux e a temperatura da cor cai para 3000K. Os turnos de fase ocorrem durante um longo período e não são diretamente perceptíveis para clientes e funcionários. A programação de mudanças também é adaptada ao curso sazonal do sol”.

 

Iluminação integrativa aplicada em supermercados confirma aumento de vendas e redução do absenteísmo dos funcionários. Fonte: Licht.de

 

Os Ciclos “Alerta e Sono”

O segundo passo no processo de criação em lighting design integrativo é considerar como são os ciclos de atenção e descanso dos indivíduos. Há casos em que a maioria dos usuários são ativos durante o dia, ou então durante a noite e até a ocorrência das duas situações no mesmo espaço.

Uma situação muito comum é contemplar turnos de ocupação, por exemplo em uma indústria, onde pode haver pessoal diurno e noturno. Para estes casos, será necessário considerar os cenários correspondentes, preferencialmente com apoio da luz externa e luz elétrica adicional dimerizável. Soluções ideais passam pelo aproveitamento e controle de luz natural, pela criação de zonas de conforto ou transição (como ser fossem câmaras de adaptação ou áreas de lazer ou relaxamento) e pela escolha de equipamentos de automação para ajustes de iluminância, do espectro (temperatura de cor) e dos cenários.

De acordo com ZEE e GOLDSTEIN (2010), aproximadamente 30% das pessoas que trabalham em regime de turno noturno sofrem de transtornos relacionados com insônia ou excesso de sono quando estão submetidos a tarefas e ambientes que não coincidem com suas fases circadianas. A adaptação ao trabalho nestas condições passa por tratamentos multidisciplinares, pois podem ser provocados por diversos fatores além do local de trabalho. Um exemplo desta dificuldade de adaptação é a pressão social para acompanhar as atividades diárias das famílias destes trabalhadores durante os dias de folga. Algumas soluções propostas por estes autores são planejamento de “sonecas” curtas (de 20 a 50 minutos) um pouco antes do trabalho e durante um intervalo determinado no meio do turno; exposição à luz com alta iluminância (da ordem de 6000 lux) também durante alguns períodos durante o expediente e proteção contra a luz do dia na manhã seguinte com o uso de óculos bem escuros.

 

Áreas industriais em que pode haver turnos diurnos e noturnos no mesmo espaço. Fonte: Licht.de

 

Locais para Descanso

A concepção de locais para descanso deve fazer parte do processo de criação em ambientes de trabalho. Em locais dedicados exclusivamente ao descanso, bastaria recorrer a pouca luz, preferencialmente instalada ou direcionada para o nível inferior do ambiente. Alguns recintos exigem ocupação e tarefas de uso misto. Exemplo típico seria o quarto de paciente em hospital apresentado nas figuras 4a e 4b, que deve incluir recursos para permitir descanso e eventuais exames ou procedimentos clínicos. Em ambientes corporativos, escritórios ou áreas de relaxamento para pessoal de turnos noturnos em indústrias, hotéis e hospitais, pode-se agregar espaços adequados para sonecas, “isolamento da mente” ou lazer, cujo exemplo pode ser o da figura 5.

 

Figura 4.1

 

Figura 4.2

Iluminação integrativa aplicada em ambiente hospitalar 4.1) em momento ajustado para descanso ou 4.2) adequada para procedimentos clínicos. Fonte: Licht.de

 

Exemplo de espaço dedicado ao descanso, relaxamento ou encontros descontraídos que podem apoiar a sincronia circadiana.

 

Certificações como referência

Um meio de se alcançar objetivos dentro do lighting design integrativo e, ao mesmo tempo, atingir padrões internacionais, pode ser através do cumprimento de alguns requisitos, como os da certificação WELL, que envolve uma abordagem holística de vários conceitos na criação e adequação de ambientes. Dentro destes quesitos, pode-se mencionar cuidados com: ar, água, nutrição, iluminação, fitness, conforto e mente, além de procedimentos de segurança e higiene.

Como explica a GBCI (2015), Green Building Certification Institute: “a certificação WELL é o resultado de sete anos de pesquisa, em colaboração com profissionais da saúde e do meio acadêmico e foi lançada pelo IWBI, International WELL Building Institute. Ela é administrada em parceria com o órgão certificador GBCI, também responsável pela certificação LEED Green Building Rating System”. Os detentores da certificação WELL podem ostentar selo como o apresentado na figura 6, e sua adoção foi objeto de uma ação de conscientização pública nos Estados Unidos, como informa a BUSINESS WIRE (2021). É possível assistir ao vídeo desta campanha no link https://www.wellcertified.com/health-safety?utm_campaign=HSR%20%7C%20Consumer%20campaign&utm_source=b2b-landing-consumer-home com apresentações da Lady Gaga, Jennifer Lopez, Michael B. Jordan, Robert DeNiro, Venus Williams, Wolfgang Puck, Deepak Chopra e Richard Carmona.

Na tabela 2, há algumas referências baseadas nos guias para esta certificação que podem servir de orientação. De acordo com o site da IWBI (2021), já existem no mundo mais de 12 mil projetos certificados com o selo de segurança em saúde ao redor no mundo. No Brasil, 70 projetos contam com a certificação WELL.

 

Tabela 2

Pontuação para certificação WELL	Padrão de tempo de exposição	Lux Melanópico Equivante (EML)
Requisitos para 1 ponto	No mínimo 4h, pelo menos entre 9h:00 e 13h:00. Níveis de iluminação devem ser reduzidos após 20h:00	>= 150 (somente luz elétrica) >= 120 da iluminação elétrica (se houver entrada de luz natural)
Requisitos para 3 pontos	No mínimo 4h, pelo menos entre 9h:00 e 13h:00. Níveis de iluminação devem ser reduzidos após 20h:00	>= 240 (somente luz elétrica) >= 180 da iluminação elétrica (se houver entrada de luz natural)

Orientações para obtenção de pontos para a certificação WELL v2.0. Níveis de iluminância melanópica equivalente medida no plano vertical na altura dos olhos. Adaptada de HOUSER e ESPOSITO (2021).

 

Selo WELL que indica certificação de ambientes que atendem a uma série de requisitos de segurança e saúde.

 

Considerações Finais

Reunir elementos para tomar decisões com base nos conceitos apresentados aqui traz um desafio adicional, pois há vários caminhos a seguir e não existe solução única que atenda a todas as situações. A visão mais abrangente possível pode ser atingida com apoio de uma equipe multidisciplinar que inclua a participação de usuários reais ou potenciais. OGG e GLORIUS-DANGELO (2021) sugerem manter sempre o foco no “design circadiano” e encontrar meios que permitam a conexão dos indivíduos com a luz natural.

Nota: a aplicação da iluminação envolve critérios multidisciplinares que podem variar de acordo com diversos aspectos e funções de cada projeto. Não cabe ao autor deste artigo responsabilidade técnica ou de saúde.

 

Fonte : Revista Lume Arquitetura Ed.112 – Disponível em: https://online.fliphtml5.com/vfsnx/rjul/#p=24

 

Referências Bibliográficas

BUSINESS WIRE, Lançamento da campanha de conscientização pública “Look for the WELL Health-Safety Seal”, disponível aqui, 2021.

 

GASKILL M. Let There Be (Better) Light, International Space Station Program Office, NASA Johnson Space Center, disponível aqui, 2017.

GBCI, Green Building Certification Institute. Certificação WELL, uma abordagem holística sobre elementos do ambiente construído, disponível aqui, 2015.

HOUSER, K e ESPOSITO, T. Human-Centric Lighting: Foundational Considerations and a Five-Step Design Process, disponível aqui, 2021.

 

IINNO LIGHTING, Human-centric lighting boosts supermarket sales by 28%, disponível em https://iinno-lighting.com/human-centric-lighting-boosts-supermarket-sales-by-28/ , 2018.

IWBI, International Well Building Institute. WELL Building Standard v2, Q3 2020 Version. Section L03: Circadian Lighting Design, disponível aqui, 2021.
LICHT.DE, Licht.wissen 07, Light as a Factor in Health, disponível aqui, 2012.

 

MERCK, Artificial Light in a Natural Way: Human Centric Lighting, disponível aqui , 2021.
OGG, Y., GLORIUS-DANGELO, J. Cincinati2030 District, Occupant Health Guide, disponível aqui, 2021.
ZEE, P.C., GOLDSTEIN, C.A. Treatment of shift work disorder and jet lag, disponível aqui, 2010.