Iluminação

IluminaçãoIluminação

Prof. Dr. Alberto Bianchi JuniorProf. Dr. Alberto Bianchi Junior

IluminaçãoIluminação

FundamentosFundamentos Tipos de LâmpadasTipos de Lâmpadas Projeto de Iluminação – Método dos Projeto de Iluminação – Método dos

LúmensLúmens

FundamentosFundamentos RadiaçãoRadiação Fluxo radianteFluxo radiante LuzLuz Espectro visívelEspectro visível Fluxo luminosoFluxo luminoso Eficácia luminosaEficácia luminosa Intensidade luminosaIntensidade luminosa IluminânciaIluminância

RadiaçãoRadiação

É a emissão ou tranporte de energia sob É a emissão ou tranporte de energia sob a forma de ondas eletromagnéticas (ou a forma de ondas eletromagnéticas (ou de partículas) que atravessam o vácuo à de partículas) que atravessam o vácuo à velocidade próxima a 300.000 km/s. velocidade próxima a 300.000 km/s.

Para cada tipo de onda, a velocidade de Para cada tipo de onda, a velocidade de propagação, c, é igual ao produto do propagação, c, é igual ao produto do comprimento de onda, comprimento de onda, , pela freqüência, , pela freqüência, f:f:

c=c=.f.f

Fluxo RadianteFluxo Radiante

É a potência emitida, transferida ou É a potência emitida, transferida ou recebida em forma de radiação, sendo recebida em forma de radiação, sendo medido em W.medido em W.

LuzLuz

A luz (ou “radiação visível”) pode ser A luz (ou “radiação visível”) pode ser definida como a radiação definida como a radiação eletromagnética capaz de produzir uma eletromagnética capaz de produzir uma sensação visual. sensação visual.

É a radiação eletromagnética É a radiação eletromagnética compreendida em uma faixa de compreendida em uma faixa de comprimento de onda cujos limites, ainda comprimento de onda cujos limites, ainda não perfeitamente definidos, são não perfeitamente definidos, são geralmente considerados entre 380 e 400 geralmente considerados entre 380 e 400 nanômetros, como limite inferior e 760 a nanômetros, como limite inferior e 760 a 780 nanômetros, como limite superior.780 nanômetros, como limite superior.

Espectro VisívelEspectro Visível

Pode ser dividido em um certo número de Pode ser dividido em um certo número de faixas de comprimento de onda, cada faixas de comprimento de onda, cada uma causando no olho humano uma uma causando no olho humano uma impressão de cor. São elas:impressão de cor. São elas: 380 a 436 nm380 a 436 nm violetavioleta 436 a 495 nm436 a 495 nm azulazul 495 a 566 nm495 a 566 nm verdeverde 566 a 589 nm 566 a 589 nm amareloamarelo 589 a 627 nm589 a 627 nm laranjalaranja 627 a 780 nm627 a 780 nm vermelhovermelho

Fluxo Luminoso (Fluxo Luminoso ()) É a quantidade total de luz emitida por É a quantidade total de luz emitida por

segundo por uma fonte luminosa, sendo segundo por uma fonte luminosa, sendo medida em lúmens (lm).medida em lúmens (lm).

1 lm corresponde à quantidade de luz 1 lm corresponde à quantidade de luz produzida em 1 segundo por uma produzida em 1 segundo por uma radiação eletromagnética com radiação eletromagnética com = 555 = 555 nm e fluxo de 1/680 W.nm e fluxo de 1/680 W.

Eficácia LuminosaEficácia Luminosa

É a razão do fluxo luminoso para o fluxo É a razão do fluxo luminoso para o fluxo radiante correspondente.radiante correspondente.

O termo “eficácia” foi adotado para O termo “eficácia” foi adotado para indicar qualidade de uma radiação de ser indicar qualidade de uma radiação de ser eficaz quanto à possibilidade de produzir eficaz quanto à possibilidade de produzir sensação luminosa, não devendo ser sensação luminosa, não devendo ser confundida com “eficiência”.confundida com “eficiência”.

A eficiência para lâmpadas é dada pela A eficiência para lâmpadas é dada pela razão do fluxo luminoso produzido em razão do fluxo luminoso produzido em relação à potência elétrica consumida, relação à potência elétrica consumida, sendo indicada em lm/W.sendo indicada em lm/W.

Intensidade Luminosa (I)Intensidade Luminosa (I)

A intensidade luminosa de uma fonte em uma A intensidade luminosa de uma fonte em uma direção dada, é o limite da razão do fluxo direção dada, é o limite da razão do fluxo luminoso no interior de um ângulo sólido cujo luminoso no interior de um ângulo sólido cujo eixo é a direção considerada para este ângulo eixo é a direção considerada para este ângulo sólido quando tende a zero (ver figura a sólido quando tende a zero (ver figura a seguir).seguir).

É medida em candelas (cd), sendo que 1 cd É medida em candelas (cd), sendo que 1 cd corresponde à intensidade luminosa de uma corresponde à intensidade luminosa de uma fonte esférica com emissão uniforme em fonte esférica com emissão uniforme em todas as direções, que emite um fluxo total de todas as direções, que emite um fluxo total de 12,56 lm. Pode-se escrever:12,56 lm. Pode-se escrever:

d

dI

0

lim

Intensidade Luminosa (I)Intensidade Luminosa (I)

Iluminância (E)Iluminância (E)

É o limite da razão do fluxo luminoso recebido por É o limite da razão do fluxo luminoso recebido por uma superfície, em torno de um ponto considerado, uma superfície, em torno de um ponto considerado, para a área dessa superfície (ver figura a seguir).para a área dessa superfície (ver figura a seguir).

É medido em lux (lx), observando-se que 1 lx é a É medido em lux (lx), observando-se que 1 lx é a iluminância de uma superfície de 1miluminância de uma superfície de 1m22 sobre a qual sobre a qual incide um fluxo luminoso de 1 lm. Pode-se escrever:incide um fluxo luminoso de 1 lm. Pode-se escrever:

dS

d

SE

0

lim



A iluminância de ambientes de trabalho é A iluminância de ambientes de trabalho é definida em termo de definida em termo de iluminância média de iluminância média de plano de trabalhoplano de trabalho (E (Emm), sendo este um plano ), sendo este um plano horizontal imaginário acima do piso, com horizontal imaginário acima do piso, com uma altura variando de 0,75 a 1 m, cobrindo uma altura variando de 0,75 a 1 m, cobrindo a área total. Ea área total. Emm é calculado por: é calculado por:

dS

E Tm *


TT = fluxo luminoso total emitido pelas lâmpadas = fluxo luminoso total emitido pelas lâmpadas (lm)(lm)

S = área do plano de trabalho (mS = área do plano de trabalho (m22)) = fator de utilização= fator de utilização d = fator de depreciaçãod = fator de depreciação

A tabela a seguir apresenta, em função do A tabela a seguir apresenta, em função do tipo de atividade, os valores tipo de atividade, os valores recomendados de iluminamento médio, de recomendados de iluminamento médio, de acordo com a NBR 5413acordo com a NBR 5413


AtividadesAtividades EEmm (lx) (lx)

Mínimo para ambiente de trabalhoMínimo para ambiente de trabalho 150150

Tarefas visuais simples e variadasTarefas visuais simples e variadas 250 a 500250 a 500

Observações contínuas de detalhes Observações contínuas de detalhes médios e finos (trabalho normal)médios e finos (trabalho normal)

500 a 1000500 a 1000

Tarefas visuais contínuas e precisas Tarefas visuais contínuas e precisas (trabalho fino, por exemplo, (trabalho fino, por exemplo, desenho)desenho)

1000 a 20001000 a 2000

Trabalho muito fino (iluminação Trabalho muito fino (iluminação local, por exemplo, conserto de local, por exemplo, conserto de relógios)relógios)

Acima de Acima de 20002000


Uma luminária é um aparelho que distribui, Uma luminária é um aparelho que distribui, direciona, filtra ou converte a luz emitida por direciona, filtra ou converte a luz emitida por uma ou mais lâmpadas, e que contém todos os uma ou mais lâmpadas, e que contém todos os dispositivos necessários para proteger essas dispositivos necessários para proteger essas lâmpadas e para ligá-las ao circuito de lâmpadas e para ligá-las ao circuito de distribuição.distribuição.

Uma parte do fluxo luminoso emitido por uma Uma parte do fluxo luminoso emitido por uma lâmpada é absorvida pela luminária e não lâmpada é absorvida pela luminária e não contribui para a iluminação do ambiente. O fluxo contribui para a iluminação do ambiente. O fluxo restante é irradiado parcialmente para cima e restante é irradiado parcialmente para cima e para baixo, ou seja, por cima e por baixo do nível para baixo, ou seja, por cima e por baixo do nível de um plano horizontal que passa pelo centro da de um plano horizontal que passa pelo centro da luminária, como mostra a figura a seguir.luminária, como mostra a figura a seguir.



A parte da luz irradiada diretamente para A parte da luz irradiada diretamente para o plano de trabalho é que mais contribui o plano de trabalho é que mais contribui para o iluminamento. Apenas uma parte para o iluminamento. Apenas uma parte da luz irradiada para o teto e paredes da luz irradiada para o teto e paredes atinge esse plano, muitas vezes após atinge esse plano, muitas vezes após várias refelxões. O fator de utilização (várias refelxões. O fator de utilização () ) é a razão do fluxo útil, isto é, aquele que é a razão do fluxo útil, isto é, aquele que incide efetivamente sobre o plano de incide efetivamente sobre o plano de trabalho, para o fluxo total emitido.trabalho, para o fluxo total emitido.


O fator de utilização depende:O fator de utilização depende: Da distribuição da luz da lumináriaDa distribuição da luz da luminária Do rendimento da luminária (razão do fluxo emitido Do rendimento da luminária (razão do fluxo emitido

para a soma dos fluxos das lâmpadas)para a soma dos fluxos das lâmpadas) Da reflexão do teto, paredes e plano de trabalho (ou Da reflexão do teto, paredes e plano de trabalho (ou

piso)piso) Da distribuição das luminárias no ambienteDa distribuição das luminárias no ambiente Do Do fator localfator local (K), dado por: (K), dado por:

)(*

*

blh

blK

m


l = comprimento do local, ml = comprimento do local, m b = largura do local, mb = largura do local, m hhmm = altura da montagem da luminária = altura da montagem da luminária

(distância da fonte de luz ao plano de (distância da fonte de luz ao plano de trabalho), mtrabalho), m


O fator de depreciação, d, é definido O fator de depreciação, d, é definido como a razão do iluminamento médio no como a razão do iluminamento médio no plano de trabalho, após um certo período plano de trabalho, após um certo período de uso de iluminação, para o de uso de iluminação, para o iluminamento médio obtido nas iluminamento médio obtido nas condições, com a instalação nova. Está condições, com a instalação nova. Está diretamente relacionado com os períodos diretamente relacionado com os períodos de manutenção das luminárias.de manutenção das luminárias.

A tabela a seguir apresenta valores de d A tabela a seguir apresenta valores de d em relação aos períodos de manutenção em relação aos períodos de manutenção (em horas).(em horas).


Tipos de LâmpadasTipos de Lâmpadas

IncandescentesIncandescentes De descargaDe descarga

Fluorescentes tubularesFluorescentes tubulares PLPL Vapor de mercúrioVapor de mercúrio Vapor metálicoVapor metálico MistaMista Vapor de sódio de alta pressãoVapor de sódio de alta pressão

Tipos de LâmpadasTipos de Lâmpadas

Projeto de Iluminação – Método Projeto de Iluminação – Método dos Lúmensdos Lúmens

I.I. Escolha criteriosamente o tipo de lâmpada Escolha criteriosamente o tipo de lâmpada e luminária adequada ao locale luminária adequada ao local

II.II. Escolha o iluminamento (EEscolha o iluminamento (Emm) utilizando a ) utilizando a tabela da transparência 16 ou os valores tabela da transparência 16 ou os valores recomendados pela NBR 5413recomendados pela NBR 5413

III.III. Calcule o fator do local (K)Calcule o fator do local (K)

IV.IV. Determine o fator de utilização (Determine o fator de utilização (), com ), com auxílio das tabelas seguintesauxílio das tabelas seguintes

V.V. Determine o fator de depreciação (d), Determine o fator de depreciação (d), utilizando a tabela da transparência 23utilizando a tabela da transparência 23


VI.VI. Calcule o fluxo total (Calcule o fluxo total (TT), por:), por:

d

EST *

*

VII.VII. Determine o número total de luminárias através de:Determine o número total de luminárias através de:

TN


VIII.VIII. Distribua as luminárias: o espaçamento Distribua as luminárias: o espaçamento depende de sua altura ao plano de depende de sua altura ao plano de trabalho (htrabalho (hmm) e da sua distribuição de ) e da sua distribuição de luz; esse valor situa-se, geralmente, luz; esse valor situa-se, geralmente, entre 1 a 1,5 vezes a altura hentre 1 a 1,5 vezes a altura hmm, em , em ambas as direções; o espaçamento até ambas as direções; o espaçamento até as paredes deve corresponder as paredes deve corresponder aproximadamente à metade desse aproximadamente à metade desse valor.valor.


Refletâncias (teto-piso-parede):Refletâncias (teto-piso-parede):

Por exemplo, 551 indica teto e piso claros e paredes médias.Por exemplo, 551 indica teto e piso claros e paredes médias.

Projeto de Iluminação – Método dos Projeto de Iluminação – Método dos Lúmens (Lúmens ())









EXEMPLOEXEMPLO: Efetuar o projeto de : Efetuar o projeto de iluminação de um escritório com 18 m de iluminação de um escritório com 18 m de comprimento, 9 m de largura e 3 m de pé comprimento, 9 m de largura e 3 m de pé direito, com luminárias Philips TCS 029, direito, com luminárias Philips TCS 029, com duas lâmpadas fluorescentes de 32 com duas lâmpadas fluorescentes de 32 W, Branca Comfort (TLDRS 32).W, Branca Comfort (TLDRS 32).

Projeto de Iluminação – Método dos Projeto de Iluminação – Método dos LúmensLúmens


I.I. Aparelho de iluminação:Aparelho de iluminação: I.I. Luminária TCS 029Luminária TCS 029

II.II. Duas lâmpadas TLDRS 32/64 (tabela da transp. 25)Duas lâmpadas TLDRS 32/64 (tabela da transp. 25)

IIIIIIII 2 x 2500 = 5000 lm2 x 2500 = 5000 lm

II.II. Da tabela da transp. 16, adota-se E = 500 lxDa tabela da transp. 16, adota-se E = 500 lx

III.III. Tem-se que l = 18 m, b = 9 m e hTem-se que l = 18 m, b = 9 m e hmm = 2,2 m = 2,2 m (luminárias no teto e mesas a 0,80 m), deste (luminárias no teto e mesas a 0,80 m), deste modo:modo:

7,2)918(*2,2

9*18

K


IV.IV. Entra-se na tabela da transp. 32 (TCS 029 D – Entra-se na tabela da transp. 32 (TCS 029 D – 2 TLD 32W), com K = 2,5 e considera-se para 2 TLD 32W), com K = 2,5 e considera-se para o local refletâncias 551 (teto e piso claros e o local refletâncias 551 (teto e piso claros e paredes médias), obtendo-se paredes médias), obtendo-se =0,54=0,54

V.V. Da tabela da transp. 23, considerando Da tabela da transp. 23, considerando ambiente normal e manutenção a cada 5000 ambiente normal e manutenção a cada 5000 h, obtém-se d = 0,85.h, obtém-se d = 0,85.

VI.VI. Assim, Assim, TT é dado por: é dado por:

lmT 17650085,0*54,0

500*)9*18(


VII.VII. O número de luminárias é dado por:O número de luminárias é dado por:

363,355000

176500N


VIII.VIII. A distribuição de luminárias no escritório é A distribuição de luminárias no escritório é dada pela figura abaixo:dada pela figura abaixo:

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