Iluminaçao Industrial

[email protected]/~gustavo

Universidade Federal do CearáCentro de TecnologiaDepartamento de Engenharia ElétricaDisciplina: Instalações Industriais – 2011.2Professor: Gustavo C. Branco

Unidade II – Iluminação Industrial


Tópicos a serem abordados

1. Introdução2. Conceitos Básicos3. Lâmpadas Elétricas4. Dispositivos de Controle5. Luminárias6. Iluminação de Interiores7. Iluminação de Exteriores


1. Introdução

• NBR 10898 - Sistema de Iluminação de Emergência• NBR 5413 - Iluminância de Interiores - Procedimento• NBR 5461 - Iluminação - Terminologia• NBR 6854 - Aparelhos de Iluminação para Interiores - Especificação• NBR 7195 - Cor na Segurança do Trabalho - Procedimento• NBR 9077 - Saída de Emergência em Edifícios - Procedimento• NBR 10637 - Bloco Autônomo de Iluminação de Segurança para

Balizamento e Aclaramento - Especificações• NBR 5461 - Esta norma define termos relacionados com diversos

assuntos, a parte voltada para iluminação esta descrita a seguir:a) componentes de lâmpadas e dispositivos auxiliares;b) luminotécnica: iluminação diurna;c) luminárias e suas componentes

⇒ Normas técnicas relacionadas (ABNT)


1. Introdução

• Nível de Iluminamento suficiente para cada atividade específica;

• Distribuição espacial da luz sobre o ambiente;• Escolha da cor da luz e seu respectivo

rendimento;• Escolha apropriada dos aparelhos de iluminação;• Tipo de execução das paredes e pisos;• Iluminação de acesso;

⇒ Pontos Fundamentais para o Projeto


1. Introdução

• Disponibilidade das plantas de arquitetura da construção;• Tipo de teto;• Disposição das vigas de concreto ou tirantes de aço de

sustentação;• Disposição de equipamentos de grande porte;

⇒ Outros detalhes importantes:


1. Introdução

• Apartamentos

Planta PredialProjeto luminotécnico

• Hall

• Salão de Festas

• Área externa- Estacionamento;- Jardins;- Área de lazer (quadras

de esporte, piscinas;


1. Introdução

• Setor de produção

Planta IndustrialProjeto luminotécnico

• Escritórios

• Almoxarifados

• Laboratórios

• Área externa- Pátio de estacionamento;- Jardins;- Locais de carga e

descarga;


2. Conceitos Básicos

2.1 - Luz

É uma fonte de radiação que emite ondas eletromagnéticas em diferentes comprimentos, sendo que apenas algumas ondas de comprimento de onda definido são visíveis ao olho humano

Radiação de menor comprimento de onda:

Violeta, Azul (Intensificam a sensação luminosa do olho humano quando o ambiente é iluminado com pouca luz)

Radiação de maior comprimento de onda:

Laranja, Vermelho (Minimizam a sensação luminosa do olho humano quando o ambiente é iluminado com muita luz)



Fonte: OSRAM (www.osram.com.br)



2.2 - Iluminância

“É o limite da razão do fluxo luminoso recebido pela superfície em torno de um ponto considerado para a área da superfície quando esta tende para zero” (Nível de iluminamento)

FES

= F - Fluxo luminoso, em lumens;- Área da superfície iluminada, em m2.S

( )lux



*** Exemplos de valores iluminância:

Dia de sol de verão a céu aberto: 100.000 lux;Dia com sol encoberto no verão: 20.000 lux;Noite de lua cheia sem nuvens: 0,25 lux;Noite à luz de estrelas: 0,001 lux;

A fonte de luz possui uma intensidade luminosa “I” de 1 candela [cd], ou 1 lm/sr. O fluxo luminoso se propaga sob um ângulo de 1 esterradiano [sr]. Este fluxo luminoso produziráem uma superfície de 1 m2 que está afastada da fonte de 1 m, a iluminância de 1 lux [lx].



2.3 - Fluxo luminoso

“É a potência de radiação emitida por uma fonte luminosa em todas as direções do espaço” (Potência de radiação emitida)*** Ex.: Lúmen representa a quantidade de luz irradiada, através de uma abertura de 1m2 feita na superfície de uma esfera de 1m de raio, por uma fonte luminosa de intensidade igual a 1 candela, em todas as direções, colocada no seu interior e posicionada no centro.

Uma fonte de 1cd → 4.π.R2 lumensPara R=1m → Resulta em 12,56lm

12lmψ = 1000lmψ = 48000lmψ =



2.4 – Eficiência Luminosa

“É a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma fonte luminosa e a potência em watts consumida por esta”

OBS(1): A eficiência luminosa de uma fonte pode ser influenciada pelo tipo de vidro difusor da luminária caso este absorva alguma quantidade de energia luminosa irradiada.

cPψη = ψ - Fluxo luminoso emitido, em lumens;

- Potência consumida, em W.cP( / )lumens W



Eficiência luminosa (lm/W) Fonte: OSRAM (www.osram.com.br)



2.5 – Intensidade Luminosa

É definida como “o limite da relação entre o fluxo luminoso em um ângulo sólido em torno de uma direção dada e o valor desse ângulo sólido, quando esse ângulo sólido tende a zero” (potência de radiação visível que uma determinada fonte de luz emite numa direção especificada)

dIdψβ

= ( )candela

ψ

β



Distribuição da intensidade luminosa



2.6 – Luminância

“É a relação entre a intensidade luminosa com a qual irradia, em uma direção determinada, uma superfície elementar contendo um ponto dado e a área aparente desta superfície para uma direção considerada, quando esta área tende a zero” (Sensação de claridade)

cos( )IL

S α=

⋅α - Ângulo da superfície iluminada e a vertical,

que é a ortogonal à direção do fluxo luminoso;- Área da superfície iluminada, em m2;- Intensidade luminosa.

S

2( / )cd m

I


3. Lâmpadas Elétricas

Classificação

a) Quanto ao processo de emissão de luz:

Lâmpadas incandescentes;

Lâmpadas de Descarga;

b) Quanto ao desempenho

Vida útil;

Rendimento luminoso;

Índice de reprodução de cores;



3.2 Lâmpadas Incandescentes

São constituídas de um filamento de tungstênio enrolado geralmente em forma espiralada que atinge a incandescência com apassagem de uma corrente elétrica, e de um bulbo de vidro transparente, translúcido ou opaco, cheio de gás quimicamente inerte (Evitar a oxidação do filamento)

Em projetos elétricos sua aplicação é cada vez menor (baixa eficiência luminosa, vida média reduzida e custos de manutenção elevados).

Características:Vida útil entre 600 e 1000 horas;Eficiência luminosa média de 15 lumens/W;O rendimento cresce com a potência;As lâmpadas de tensão mais baixa apresentam

maior rendimento;A vida útil depende da tensão de alimentação;



3.1 Lâmpadas Incandescentes (Continuação)

Exemplos de utilização:Banheiros, instalações decorativas, vitrines de amostra de produtos e

outras aplicações.

Base

Tubo de Exaustão

Meio interno Bulbo

Filamento



3.2 Lâmpadas Halógenas de Tungstênio

È um tipo especial de lâmpada incandescente, em que um filamento é contido num tubo de quartzo, no qual é colocada uma certa quantidade de iodo. Durante seu funcionamento, o tungstênio evapora-se do filamento, combinando-se com o gás presente no interior do tubo e formando o iodeto de tungstênio.

Em projetos elétricos, sua aplicação é restrita para a parte de decoração interna (No entanto, sua eficiência é superior a lâmpadas incandescentes comuns)Características:

Vida útil acima de 2000 horas;Eficiência luminosa média de

20 lumens/W;O rendimento cresce com a

potência;



3.3 Lâmpadas de Luz Mista

São constituídas de um tubo de descarga a vapor de mercúrio conectado em série com um filamento de tungstênio, ambos encapsulados por um bulbo ovóide, cujas paredes internas são recobertas por uma camada de fosfato de ítrio vanadato.

Em geral, são uma alternativa de maior eficiência para substituição de lâmpadas incandescentes;

Características:Vida útil aproximada de 10000 horas;Eficiência luminosa média de 30

lumens/W;Funcionam sem a necessidade de reator;


3. Lâmpadas Elétricas3.4 Lâmpadas de Descarga

3.4.1 Lâmpadas Fluorescentes

São constituídas por um longo tubo cilíndrico de vidro revestido de material fluorescente (cristais de fósforo), contendo vapor de mercúrio a baixa pressão em seu interior e, portanto em suas extremidades eletrodos de tungstênio. Necessitam para seu funcionamento de um reator e um starter. São utilizadas na iluminação geral.

Características:Vida útil acima de 12000 horas;Eficiência luminosa média de 60

lumens/W;Necessitam de reatores

eletrônicos ou eletromagnéticos;

As lâmpadas fluorescentes produzem mais de 70% da luz artificial em todo o mundo;



3.4.2 Lâmpadas a vapor de mercúrio

São constituídas por um bulbo semelhante ao das incandescentes, operam como as fluorescentes, através da descarga elétrica numa mistura de vapor de mercúrio com pequena quantidade de argônio, atingindo altas pressões internas durante o funcionamento.

Características:Vida útil acima de 18000 horas;Eficiência luminosa média de 55

lumens/W.

São usadas na iluminação pública e na iluminação de pátios, estacionamentos, áreas livres, depósitos, onde a reprodução precisa de cores não é exigida. É recomendável o seu uso na área industrial.



3.4.3 Lâmpadas a vapor de sódio

O tubo de descarga contém sódio e gases inertes, neônio e argônio, com os eletrodos de descarga nas extremidades. Esta lâmpada, apesar de sua alta eficiência luminosa e sua vida útil longa em torno de 18.000 horas, têm o inconveniente de possuir uma curva de distribuição espectral monocromática na cor amarela, linhas D do sódio, distorcendo as outras cores. Desta forma, ela éaplicável em locais onde o contraste é mais importante que a reprodução da cor.

Características:Vida útil média de 18000 horas;Eficiência luminosa média de

200 lumens/W.

É desaconselhado seu uso interno em instalações industriais. (Pode ser usado em pátios de descarga)

a) Baixa Pressão



3.4.3 Lâmpadas a vapor de sódio

São constituídas de um tubo de descarga contendo um excesso de sódio que se vaporiza durante o período de acendimento em condições de saturação. É utilizado um gás inerte em alta pressão, o xenônio, para se obter uma baixa tensão de ignição. Ao contrário das lâmpadas de vapor de sódio de baixa pressão, apresentam um espectro visível contínuo, propiciando uma razoável reprodução de cor.

Características:Vida útil média de 18000 horas;Eficiência luminosa média de

130 lumens/W.

b) Alta Pressão

Podem ser utilizadas no interior de instalações industriais cujas tarefas não demandem uma grande fidelidade de cores.



3.4.3 Lâmpadas a vapor de sódiob) Alta Pressão (Continuação)

Reservatório de amálgamamercúrio-sódioEletrodo de descarga

Eletrodo de descarga

Base de rosca

Xenon, vapor demercúrio e sódio

Tubo descarga

Estrutura para montagemdo tubo de descarga

Bulbo de vidro



Algumas aplicações (Lâmpadas vapor de sódio de alta pressão)



3.4.4 Lâmpadas a vapor metálico

Estas lâmpadas possuem uma reprodução de cor muito boa, sendo igual, ou melhor, que a fornecida pela lâmpada de vapor demercúrio com cobertura de fósforo. Isto se deve a introdução de metais com propriedade de emissão desejáveis no tubo e que operarão com a temperatura normal de arco. Apesar de sua boa reprodução de cor, sua eficiência é menor do que a lâmpada de vapor de sódio de alta pressão.

Características:Vida útil média de 24000

horas;Eficiência luminosa média

de 98 lumens/W.

Esta lâmpada é empregável em locais os quais é necessária uma perfeita reprodução das cores.


3. Lâmpadas Elétricas3.5 Lâmpadas a material semicondutor

3.4.5 Lâmpadas LED

São componentes semicondutores que convertem energia elétrica diretamente em luz. Apresentam melhor efeito visual (variedade de cores), baixo consumo de energia e longa durabilidade.

Características (*):Vida útil média de até 25000 horas;Eficiência luminosa média de 56,25

lumens/W.(*) Referência Osram Parathon Classic A 40

É uma tendência de utilização a nível mundial, porém o custo ainda é bastante elevado !



3.4.5 Lâmpadas LED

Um estudo desenvolvido recentemente pela Osram demonstrou que somente 2% da energia total de uma lâmpada LED é consumida durante seu processo de fabricação (O restante é na operação)

Fonte: Osram



3.4.5 Lâmpadas LED

Estudo de custo/benefício

Fonte: Osram



3.4.5 Lâmpadas LEDEstudo de imagens termográficas

Fonte: Osram


4. Dispositivos de Controle

4.1 Reatores

São elementos do circuito da lâmpada responsáveis pela estabilização da corrente a um nível adequado de projeto da lâmpada.

Quando a tensão na rede é suficiente para permitir a partida da lâmpada de descarga, basta que se utilizem reatores em série que são formados por uma simples bobina enrolada sobre um núcleo de ferro, cuja função é regular o fluxo de corrente da lâmpada

Reator Eletrônico (Philips)Reator Convencional (Philips)


4. Dispositivos de Controle4.1 Reatores

4.1.1 Reatores Eletromagnéticos

São comercializados dois diferentes tipos:a) Reator eletromagnético a baixo fator de potência

Consiste basicamente em um núcleo de lâminas de aço especial, coladas e soldadas, associado a uma bobina de fio de cobre esmaltado. O conjunto é montado no interior de uma caixa metálica (carcaça).

São fornecidos para a ligação de uma única lâmpada (reatores simples), ou para ligação de duas lâmpadas (reatores duplos).

b) Reator eletromagnético a alto fator de potênciaSão dotados de um núcleo de ferro e um enrolamento de

cobre, além de um capacitor ligado em paralelo que permite elevar o fator de potência .



4.1.1 Reatores Eletromagnéticos (Continuação)

Catálogo técnico (Philips)



Alguns esquemas de ligação dos reatores (Fonte: Philips)



4.1.2 Reatores Eletrônicos

São constituídos por três elementos:a) Fonte

Responsável pela redução da tensão da rede de alimentação e conversão dessa tensão na freqüência de 50/60Hz em tensão contínua.b) Inversor

É responsável pela conversão da tensão contínua em tensão ou corrente alternada de alta freqüência, dependendo do tipo de lâmpada utilizado.c) Circuito de partida e estabilização

Este circuito está associado normalmente ao inversor. Em geral são utilizados indutâncias e capacitâncias combinadas de forma a fornecer adequadamente os parâmetros elétricos que a lâmpada requer.




Catálogo técnico (Philips)



4.2 Starters

São dispositivos constituídos de um pequeno tubo de vidro dentro do qual são colocados dois eletrodos, imersos em gás inerte responsável pela formação inicial do arco que permitiráestabelecer um contato direto entre os referidos eletrodos.

StarterComponentes de um starter



4.3 Ignitores

São elementos utilizados em lâmpadas a vapor de sódio e que atuam gerando uma série de pulsações de tensão elevada da ordem de 1 a 5kV, a fim de iniciar a descarga destas.

Uma vez que a lâmpada inicie a sua operação, o ignitor deixa automaticamente de emitir pulsos.

Os ignitores são comercializados em três diferentes tipos:

Ignitor derivação;Ignitor série;Ignitor paralelo.



4.3 Ignitores (Continuação)

Ignitor derivação Ignitor série Ignitor paralelo

Os ignitores são comercializados em três diferentes tipos:

Os ignitores ISM-1A-3P são elementos de partida aplicáveis à lâmpadas de descarga a vapor metálico de 70, 100 e 150 W. Tensão de alimentação de 198 à242 V. Gera 2 pulsos ou mais de 2,8 à 4,5 kV a cada ciclo (valor especificado na NBR 14305 para lâmpadas de 150 W).


5. Luminárias

São destinadas a fixação das lâmpadas, devendo apresentar as seguintes características básicas:

Serem agradáveis ao observador;

Modificarem o fluxo luminoso da fonte de luz;

Possibilitarem fácil instalação e posterior manutenção;

!!! OBS(1) !!! A seleção de luminárias deve ser precedida de algumas precauções relacionadas à atividade produtiva do projeto. Ex(1).: Para ambientes onde haja presença de gases combustíveis em suspensão, énecessário escolher luminárias fabricadas com corpo resistente à pressão ou de segurança reforçada.


5. Luminárias

Ex(2).: Para indústrias Têxteis, onde há uma excessiva poluição de pó de algodão em estado de suspensão no ar, é aconselhável adotar no projeto luminárias do tipo fechada.

5.1 - Características quanto à direção do Fluxo Luminoso

Para iluminação em geral, a IEC adotou as seguintes classes para as luminárias:

5.1.1 - Direta;

5.1.2 - Indireta;

5.1.3 - Semidireta;

5.1.4 – Semi-indireta;

5.1.5 – Geral-difusa;


5. Luminárias

5.1.1 - Direta;

Quando o fluxo luminoso é dirigido diretamente ao plano de trabalho. Nesta classe se enquadram as luminárias refletoras espelhadas, comumente chamada de spots;

5.1.2 - Indireta;

Quando o fluxo luminoso é dirigido diretamente em oposição ao plano de trabalho. As luminárias que atendem esta classe, em geral, assumem uma função decorativa no ambiente iluminado.

5.1.3 - Semidireta;

Quando parte do fluxo luminoso chega ao plano de trabalho diretamente dirigido e outra parte atinge o mesmo ponto por reflexão. Nesta caso, deve haver predominância do efeito direto.


5. Luminárias

5.1.4 – Semi-indireta;

Quando parte do fluxo luminoso chega ao plano de trabalho por efeito indireto e outra parte é diretamente dirigida ao mesmo. Neste caso, o efeito predominante deve ser o indireto.

5.1.5 – Geral-difusa;

Quando o fluxo luminoso apresenta praticamente a mesma intensidade em todas as direções.


5. Luminárias

Espaçamento das luminárias entre si com relação às alturas de montagem


5. Luminárias

5.2 - Características quanto à modificação do Fluxo Luminoso

As luminárias tem a propriedade de poder modificar o fluxo luminoso produzido por sua fonte luminosa (a lâmpada).

5.2.1 - Absorção;

5.2.2 - Refração;

5.2.3 - Reflexão;

5.2.4 – Difusão;

5.2.5 – Louvers;

Por ex.: Se a luminária possui um vidro protetor transparente, parte do fluxo luminoso é refletido para o interior da luminária, parte é transformado em calor e, finalmente, a maior parcela édirigida ao ambiente a iluminar.

Desta forma, podem ser assim classificadas:


5. Luminárias

5.2.1 Absorção

É a característica da luminária de absorver parte do fluxo luminoso incidente na sua superfície. Quanto mais escura for a superfície interna da luminária, maior será o índice de absorção.

É a característica das luminárias de direcionar o fluxo luminoso da fonte, que é composta pela lâmpada e refletor, através de um vidro transparente de construção específica, podendo ser plano (não há modificação da direção do fluxo) ou prismático. Por ex.: Faróis de automóveis.

5.2.2 Refração

É a característica da luminária de modificar a distribuição do fluxo luminoso através de sua superfície interna e segundo a sua forma geométrica de construção (parabólica, elíptica, etc...)

5.2.3 Reflexão


5. Luminárias

5.2.4 Difusão

É a característica das luminárias de reduzir sua luminância, diminuindo, conseqüentemente, os efeitos inconvenientes do ofuscamento através de uma placa de acrílico ou de vidro.

O painel destas luminárias é constituído por aletas de material plástico ou metálico, em geral esmaltado da cor branca, não permitindo que a lâmpada seja vista pelo observador dentro de um determinado ângulo.

5.2.5 Louvers


5. Luminárias

5.3 - Aplicação

De acordo com o ambiente a iluminar e com o tipo de atividade desenvolvida no local. Em geral são conhecidos os seguintes tipos:

Luminárias Comerciais;

Luminárias industriais;

Luminárias para logradouros públicos;

Luminárias para jardins;

Luminárias Residenciais;


5. Luminárias

5.3 - Aplicação

Luminárias Comerciais;


5. Luminárias

5.3 - Aplicação

Luminárias Industriais;


5. Luminárias

5.3 - Aplicação

Luminárias para logradouros públicos;


5. Luminárias

5.3 - Aplicação

Luminárias para jardins;


5. Luminárias

5.4 - Características Fotométricas

A distribuição do fluxo luminoso em forma de intensidade luminosa é representada através de um diagrama de coordenadas polares, cuja fonte luminosa se localiza no seu centro.

Curva de distribuição de intensidades luminosas no plano transversal e longitudinal para uma lâmpada fluorescente isolada (A) ou associada a um refletor (B)

Transversal

Longitudinal


5. Luminárias

5.4 - Características Fotométricas (continuação)

Análise da curva de intensidade em função de várias direções consideradas (os fabricantes padronizam a elaboração destas curvas tomando como base o fluxo luminoso de 1000 lúmens)

Curva de distribuição luminosa

Por. Ex.:Para um ângulo de 0º

(I=260cd)Para um ângulo de 60º

(I≈120cd)


5. Luminárias

5.5 - Ofuscamento

É o fenômeno produzido por excesso de luminância de uma fonte de luz.

O ofuscamento oferece ao espectador uma sensação de desconforto visual quando este permanece no recinto iluminado durante um certo intervalo de tempo.

O ofuscamento direto pode ser reduzido ou eliminado através do emprego de vidros difusores ou opacos.

( )no

DtgH

ϕ = D - Distância horizontal do espectador à fonte luminosa, em m;- Altura da fonte luminosa ao nível do olho, em m;

noH


5. Luminárias

5.5 - Ofuscamento (continuação)

O ângulo igual a 45º representa o valor máximo acima do qual são considerados os limites de luminância para luminárias.

( )no

DtgH

ϕ =

Ofuscamento de um operador de máquina


5. Luminárias

5.6 - Superfícies Internas das Luminárias

Responsáveis pelo nível de eficiência da iluminação de uma determinada área.

5.6.1 Luminárias de superfície esmaltada (Convencionais)

Recebem uma camada de tinta branca esmaltada e polida que permite um nível de reflexão médio de 50%.

Luminária Fluorescente industrial de sobrepor (1 ou 2x16W)


5. Luminárias

5.6 - Superfícies Internas das Luminárias (Continuação)

5.6.2 Luminárias de superfície anodizada

Fonte: Philips (http://www.luz.philips.com)

São confeccionadas em chapa de alumínio revestida internamente por uma camada de óxido de alumínio, cuja finalidade é proteger a superfície preservando o brilho pelo maior tempo possível.


5. Luminárias

5.6 - Superfícies Internas das Luminárias (Continuação)

5.6.3 Luminárias de superfície pelicular

São confeccionadas em chapa de alumínio revestida internamente por uma fina película de filme reflexivo e com a deposição de uma fina camada de prata e auto-adesivo, criando uma superfície de elevada reflexão e alto brilho e, alcançando um índice de reflexão de 92%.


6. Iluminação de Interiores

A definição do sistema de iluminação depende de diversosfatores, como:

Função e uso do espaço;Forma e pé-direito do ambiente;Tipo de forro;Materiais construtivos, acabamentos, estilo arquitetônico;Mobiliário;Detalhes arquitetônicos, internos e externos;Localização de aberturas para luz natural (janelas, domus);Considerações fotométricas (iluminância, luminância, contraste).Nível de conforto e satisfação dos usuários;Tarefas desempenhadas: grau de precisão e duração;Idade dos ocupantes;Segurança;Custo inicial;Manutenção e custo energético;



Maneira de instalar os projetores




Maneira de instalar luminárias fluorescentes




6.1 IluminânciasPara de determinação da iluminância adequada aos ambientes, pode-se

adotar os seguintes procedimentos recomendados pela NBR 5413:

Analisar cada característica dada na Tabela 2 (NBR5413/92) para determinar o seu peso;

Somar os três valores encontrados algebricamente, considerando o sinal;

Quando o valor total do sinal for igual a -2 ou -3, usar a iluminância mais baixa do grupo; usar a iluminância superior quando a soma for +2 ou +3; nos outros casos, utilizar o valor médio.

/// OBS (1): O olho humano distingue luminância e não iluminância, isto significa que um determinado desenho de cor preta, pintado numa folha de papel branco e submetido a uma determinada iluminância, apresenta diferenças de luminância (partes branca e preta), o que permite uma melhor visão do mesmo por meio do contraste. A prática, porém, consagrou o conceito de iluminância como medida adequada para percepção. ///


6. Iluminação de Interiores6.1. Iluminância

Tabela 1: Iluminâncias por classe de tarefas visuais (pág. 2 – NBR5413/92)



Tabela 2: Fatores determinantes da iluminância adequada (pág. 2 – NBR5413/92)

Amostra do Item 5.3: Iluminâncias em lux, por tipo de atividade (pág. 3 –NBR5413/92)



Tabela 2: Fatores determinantes da iluminância adequada (pág. 2 – NBR5413/92)

Exemplo de Aplicação 1: Determinar a iluminância adequada para o ambiente de inspeção de produtos têxteis numa indústria cuja idade média dos trabalhadores é inferior a 40 anos e é necessária uma elevada refletância.

Resolução Ex.: 1Resolução Ex.: 1

1) Calcular o somatório dos pesos

Idade: -1Velocidade de precisão: 0Refletância do fundo da tarefa: -1Total dos pesos: -2

Neste caso, utiliza-se a iluminância mais baixa do grupo, isto é: 1000 lux



Resolução Ex.: 1 (Continuação)Resolução Ex.: 1 (Continuação)Tabela 1: Iluminâncias por classe de tarefas visuais (pág. 2 – NBR5413/92)

Iluminância mais baixa



6.2 Distribuição Uniforme do IluminamentoÉ necessário que exista uma uniformidade razoável de iluminamento no

ambiente iluminado. O fator de uniformidade representa o quociente entre os iluminamentos de maior e menor intensidade no mesmo recinto. (não deve ser inferior a 0,33 e na prática deve-se conservar um número aproximadamente de 0,70.

Tem por finalidade definir a tonalidade de cores das lâmpadas.

/// Em aspecto visual, admite-se que é bastante difícil a avaliação comparativa entre a sensação de Tonalidade de Cor de diversas lâmpadas. Para estipular um parâmetro, foi definido o critério Temperatura de Cor (Kelvin) para classificar a luz. Assim como um corpo metálico que, em seu aquecimento, passa desde o vermelho até o branco, quanto mais claro o branco (semelhante à luz diurna ao meio-dia), maior é a Temperatura de Cor (aproximadamente 6500K).

6.3 Temperatura de Cor



A luz amarelada, como de uma lâmpada incandescente, está em torno de 2700K. É importante destacar que a cor da luz em nada interfere na Eficiência Energética da lâmpada, não sendo válida a impressão de que quanto mais clara, mais potente é a lâmpada.

Quando dizemos que um sistema de iluminação apresenta luz “quente” não significa que a luz apresenta uma maior temperatura de cor, mas sim que a luz apresenta uma tonalidade mais amarelada. (Ex.: salas de estar, quartos ou locais onde se deseja tornar um ambiente mais aconchegante.)

Da mesma forma, quanto mais alta for a temperatura de cor, mais “fria”será a luz (Ex.: Escritórios, cozinhas ou locais em que se deseja estimular ou realizar alguma atividade laborativa.)

6.3 Temperatura de Cor (continuação)

Um dos requisitos para o conforto visual é a utilização da iluminação para dar ao ambiente o aspecto desejado. Sensações de aconchego ou estímulo podem ser provocadas quando se combinam a Tonalidade de Cor correta da fonte de luz ao nível de Iluminância pretendido.

Estudos subjetivos afirmam que para Iluminâncias mais elevadas são requeridas lâmpadas de temperatura de cor mais elevada também. A ilusão de que a tonalidade de cor mais clara ilumina mais, leva ao equívoco de que, com as “lâmpadas frias”, precisa-se de menos luz.



Temperaturas de cor (Fonte: Osram)




Tonalidade de Cor e Índice de Reprodução de cor (Fonte: Osram)




Relação de conforto luminoso entre nível de iluminância e Tonalidade de cor da lâmpada (Fonte: Osram)




Caracteriza a aparência como as cores dos objetos iluminados são percebidos pelo observador.

O IRC é estabelecido em função da luz natural que tem reprodução fidedigna, ou seja, 100. No caso das lâmpadas, o IRC é estabelecido entre 0 e 100, comparando-se a sua propriedade de reprodução de cor à luz natural (do sol). Portanto, quanto maior a diferença na aparência de cor do objeto iluminado em relação ao padrão, menor é seu IRC.

Com isso, explica-se o fato de lâmpadas de mesma Temperatura de Cor possuírem Índice de Reprodução de Cor diferentes.

6.4 Índice de Reprodução de Cores (IRC)

Índice de Reprodução de Cor e Exemplos de

Aplicação (Fonte: Osram)



6.4 Índice de Reprodução de Cores (IRC) Continuação

IRC (Fonte: Osram) Tabela IRC



A escolha deverá ser feita de acordo com o ambiente a iluminar, tanto no ponto de vista econômico, quanto do recinto.

Todo o sistema de iluminação tem, após sua instalação, uma depreciação no nível de iluminância ao longo do tempo. Esta é decorrente da depreciação do fluxo luminoso da lâmpada e do acúmulo de poeira sobre lâmpadas e luminárias.

Para compensar parte desta depreciação, estabelece-se um fator de depreciação que é utilizado no cálculo do números de luminárias. Este fator evita que o nível de iluminância atinja valores abaixo do mínimo recomendado.

6.5 Escolha dos Aparelhos de Iluminação

6.6 Depreciação do Fluxo luminoso

Fator de depreciação (Fonte: Osram)



Podem ser utilizados três métodos de cálculo para a determinação do iluminamento dos diversos ambientes de trabalho, quais sejam:

6.7 Cálculo de Iluminação

Método dos Lumens Mais simplesMenor precisão nos resultados

Método das Cavidades Zonais

Mais criteriosoResultados mais confiáveis

Método Ponto por Ponto (intensidades luminosas)

Permite calcular o iluminamento em qualquer ponto da superfície de trabalho a partir do iluminamento individual dos aparelhos


6. Iluminação de Interiores6.7 Cálculo de Iluminação

É baseado na determinação do fluxo luminoso necessário para se obter um iluminamento médio desejado no plano de trabalho.

6.7.1 Método dos Lumens

tu dl

E SF F

⋅Ψ =

⋅

Onde,

E- Fluxo total a ser emitido pelas lâmpadas, em lumens;- Iluminamento médio requerido pelo ambiente a iluminar, em lux;- Área do recinto, em m2;- Fator de depreciação do serviço da luminária;- Fator de utilização do recinto;

SdlF

tψ

uF


6. Iluminação de Interiores6.7 Cálculo de Iluminação (6.7.1 – Método dos Lumens)

Mede a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma luminária no fim do período considerado para iniciar o processo de manutenção e o fluxo emitido no início de sua operação.

6.7.1.1 Fator de depreciação do serviço da Luminária

Tabela - Fator de depreciação do serviço da luminária



É a relação entre o fluxo luminoso que chega ao plano de trabalho e o fluxo luminoso total emitido pelas lâmpadas.

6.7.1.2 Fator de utilização

O mesmo depende das dimensões do ambiente, do tipo de luminária e da pintura das paredes.

As refletâncias médias ρte do teto, ρpa das paredes e ρpi do piso, são função da tonalidade das superfícies iluminadas, ou seja:

70%50%30%10%

Reflexão

7531

Índice

Superfície BrancaSuperfície ClaraSuperfície MédiaSuperfície escura

Significado

Tabela: Refletâncias



6.7.1.2 Fator de utilização (Continuação)

• branco: ρte = 70% = 0,70;• claro: ρte = 50% = 0,50;• escuro: ρte = 30% = 0,30.

a) Teto

• claras: ρpa = 50% = 0,50;• escuras: ρpa = 30% = 0,30.

b) Paredes

• escuro: ρpi = 10% = 0,10.

c) Piso

Exemplo: A refletância 571 significa que:

Teto Tem a superfície claraParede É brancaPiso É escuro



6.7.1.2 Fator de utilização (continuação)

10101020202530404040454550606570707080

Refletância

VioletaAzul-marinhoGrenáVerde (grama)Vermelho-claroAzul-turquesaHavanaVerde-águaLaranjaRosa-salmãoBegeCinza-claroAzul-claroOcre-claroAmarelo-palhaAmarelo-limãoCreme-claroBranco-marfimBranco-neve

Cor

15Imbuia

70Tinta branca à água

15Jacarandá

10Ardósia20Tijolo vermelho50Granito cortado45Concreto55Cimento

80Tinta branca a óleo80Mármore branco85Gesso

85

25303030454545

Refletância

CerejeiraPau-marfimCarvalho-escuro

Papel branco

Cedro

Carvalho-claroMadeira-claraBasalto

Material

Tabela: Valores médios de refletância para diferentes cores e materiais de revestimento



A refletância média exprime as reflexões médias das superfícies do ambiente de iluminação. O índice do recinto K é dado por:


( )lp

A BKH A B

⋅=

⋅ +A

- Índice do recinto;- Comprimento do recinto, em m;- largura do recinto, em m;- Altura da fonte de luz sobre o plano de trabalho, em m;

BlpH

K

Fator de utilização da luminária - PhilipsÌndice de recinto Refletância (Teto) Refletância (Parede)



Pode-se determinar a partir da equação:

6.7.1.3 Cálculo do número de luminárias

tlu

la l

NNψψ

=⋅

laN- Fluxo luminoso emitido pela lâmpada, em lumens;- Número de lâmpadas por luminárias;- Fluxo luminoso total a ser emitido pelas lâmpadas,em lumens;

tψ

lψ

O espaçamento que deve existir entre as luminárias depende de sua área útil, que por sua vez, pode conduzir a uma distribuição adequada de luz.

6.7.1.4 Distribuição das luminárias

X ≤ 1,0 a 1,5.HlpY ≤ 1,0 a 1,5.Hlp

A distância máxima entre os centros das luminárias deve ser de 1 a 1,5 de sua altura útil. O espaçamento da luminária à parede deve corresponder à metade deste valor.

Hlp



X- Altura útil da luminária em m;- Espaçamento entre luminárias, em m;

lpH

6.7.1.4 Distribuição das luminárias (Continuação)

Xl = X/2Yl = Y/2 Ye



Exemplo de Aplicação 2Exemplo de Aplicação 2

Projetar a iluminação de uma sala de projetos, com 18m de comprimento, 10m de largura e 3,0m de pé-direito. O teto e as paredes são branco, e a maior parte dos projetistas tem idade entre 40 e 55 anos.

Resolução Ex.: 2Resolução Ex.: 2

1) Iluminância

Idade dos ocupantes: 0Velocidade e precisão: 0Refletância do fundo da tarefa: -1Total dos pesos: -1

Pode-se utilizar o valor médio, conforme a Tabela 1 da NBR5413/92. Neste caso, utiliza-se a iluminância média do grupo, isto é: 750 lux

2) Índice de recinto (K)

Comprimento: A=18mLargura: B=10mAltura da luminária acima do plano de trabalho: Hlp = 3m



Exemplo de Aplicação 2 (continuação)Exemplo de Aplicação 2 (continuação)

( )lp

A BKH A B

⋅=

⋅ +

2) Índice de recinto (K)

Substituindo os valores, tem-se que:

( )18 10 2,14 2

3 18 10K ⋅= = ≅

⋅ +

3) Fatores de refletância

Reflexão do teto: 70% - 7

Reflexão das paredes: 50% - 5

Reflexão do piso: 10% - 1

O número indicativo da refletância será 751

4) Tipo de lâmpada e luminária

Será admitido as luminárias Philips TCS 029D, com duas lâmpadas fluorescentes de 32W cada, branca confort, conforme Tabela 8.28 do Livro: Instalações Elétricas, Autor: Júlio Niskier.




0,52η =

5) Cálculo do fator do fluxo total necessário

Entrando na Tabela 8.26b do livro citado, considerando a Luminária TCS 029 D-2 TLD 32W, fator do local: K=2,0 e número indicativo da refletância = 751, obtêm-se que:

0,85d =

Logo,

Admitindo que o ambiente seja normal e a operação de manutenção se processe após cada 5000 horas, teremos o valor do fator de depreciação de:

tu dl

E SF F

⋅Ψ =

⋅180 750 305430

0,52 0,85t lumens⋅Ψ = =

⋅

6) Cálculo do número de luminárias

Pela Tabela 8.28 do livro citado, para uma lâmpada de 32W, branca confort, seu fluxo luminoso é de 2500 lumens; Assim, como a luminária tem duas lâmpadas, o fluxo por ela emitido será de 5000 lumens. Logo,




6) Cálculo do número de luminárias

Pela Tabela 8.28 do livro citado, para uma lâmpada de 32W, branca confort, seu fluxo luminoso é de 2500 lumens; Assim, como a luminária tem duas lâmpadas, o fluxo por ela emitido será de 5000 lumens. Logo,

2laN =

Logo,

305430 612 2500luN luminárias= =⋅

tlu

la l

NNψψ

=⋅

A = 18m / 10 = 1,8mB = 10m / 4 = 2,5m




Considere o galpão industrial mostrado na figura abaixo, com medida de 12 x 17m e altura de 7,5m destinado à fabricação de peças mecânicas. Sabe-se que o teto é branco, as paredes claras e o piso escuro. Determinar o número de projetores necessários, utilizando lâmpadas de vapor de mercúrio de 400W.



É baseado na teoria da transferência de fluxo, onde são admitidas superfícies uniformes, refletindo o fluxo luminoso de modo preciso, dada as considerações que são feitas na determinação dos fatores de utilização e de depreciação.

6.7.2 Método das cavidades zonais

Os valores das cavidades podem alterar substancialmente o nível do fluxo luminoso que chega ao plano de trabalho. São considerados as seguintes cavidades:

a) Cavidade do teto

b) Cavidade do recinto ou do ambientec) Cavidade do piso


6. Iluminação de Interiores6.7 Cálculo de Iluminação (6.7.2 – Método das Cavidades Zonais)

Representa o espaço existente entre o plano das luminárias e o teto. Para luminárias do forro, por exemplo, a cavidade do teto é o próprio forro, isto énula.

a) Cavidade do teto

É o espaço entre o plano das luminárias e o plano de trabalho, geralmente considerado a 0,80m do piso. (Área útil da luminária)

b) Cavidade do recinto ou do ambiente

Representa o espaço existente entre plano de trabalho e o piso. Quando se quer determinar o iluminamento médio na superfície do piso, a cavidade do piso é o próprio chão, isto é, nula

c) Cavidade do piso

A determinação do fluxo luminoso pelo método das cavidades é obtida por:

tu dl

E SF F

⋅Ψ =

⋅

Onde,

E - Iluminamento médio requerido pelo ambiente a iluminar, em lux;- Área do recinto, em m2;- Fator de depreciação do serviço da luminária composto por vários fatores;- Fator de utilização do recinto;

SdlF

uF



É determinado a partir do conhecimento das refletâncias efetivas das cavidades do teto e das paredes, além da relação da cavidade do recinto e da curva de distribuição da luminária

6.7.2.1 Fator de utilização

a) Escolha da luminária e da lâmpada

Deve ser determinado através de:

b) Fator de relação das cavidades

Metodologia Fabricante;Tipo e categoria da lâmpada;Lâmpada adotada.

( )5 A BK

A B⋅ +

=⋅

A- Fator de relação das cavidades;- Comprimento do recinto, em m;- largura do recinto, em m;B

K




Cálculo da relação da cavidade do recinto:

c) Relações das cavidades zonais

cr lpR K H= ⋅lpH

- Fator de relação das cavidades;- Altura da luminária ao plano de trabalho, em m;

K

Cálculo da relação da cavidade do teto:

ct tlR K H= ⋅ lpH - Altura do teto ao plano das luminárias, em m;

Cálculo da relação da cavidade do piso:

cp ppR K H= ⋅

ppH - Altura do plano de trabalho ao piso, em m;




É obtida através da combinação das refletâncias percentuais do piso e das paredes associadas ao valor de Rcp,(vide Tabela das Refletâncias Efetivas)

d) Refletância efetiva da cavidade do piso (ρcp)

te ptct

rt te rt te pt

SS S S

ρρ

ρ ρ⋅

=− ⋅ + ⋅ rtS

- Área da projeção horizontal da superfície do teto, em m2;- Área real da superfície do teto, em m2;- Refletância percentual do teto.

ptS

À semelhança do item anterior, porém com base no valor de Rct,(vide Tabela das Refletâncias Efetivas)

e) Refletância efetiva da cavidade do teto (ρct)

!!! OBS(1) !!! Quando as luminárias são fixadas na superfície do teto, o valor da refletância da cavidade do teto é igual a refletância do teto.!!! OBS(2) !!! Quando o teto possui superfícies não planas, como é o caso de muitos galpões industriais, para se determinar a refletância da cavidade do teto, pode-se aplicar a expressão:

teρ




Amostra da Tabela: Refletâncias Efetivas das cavidades do teto e do piso para várias combinações de refletâncias




É determinado através da Tabela Fatores de utilização, em função de: ρct, ρpa, Rcr, (vide Tabela Fatores de Utilização)

f) Determinação do fator de utilização

ρct

ρpa

Rcr

Amostra da Tabela: Fatores de Utilização




Quando as refletâncias da cavidade do piso apresentarem valores muito diferentes do valor estipulado na Tabela de Fatores de utilização, o fator de utilização deverá ser corrigido em conformidade com a Tabela que segue e com a equação.

g) Coeficiente de correção do fator de utilização

uc u cF F F= ⋅cF

- Fator de utilização inicial;- Fator de correção;- Fator de utilização corrigido.

uF

ucF

Amostra da Tabela: Fatores de correção para as refletâncias efetivas do piso (que não sejam 20%)




!!!OBS (1) !!! Se a refletância efetiva da cavidade do piso for superior a 20%, Deve-se multiplicar o fator de utilização pelo fator de correção. (vide

tabela Fatores de Correção.

!!!OBS (2) !!! Se a refletância efetiva da cavidade do piso for inferior a 20%, Deve-se dividir o fator de utilização inicial pelo fator de correção. (vide

tabela Fatores de Correção.

g) Coeficiente de correção do fator de utilização (continuação)

Exemplo:ρct = 80% (Refletância efetiva da cavidade do teto)ρpa = 50% (Refletância percentual das paredes)ρcp = 30% (Refletância efetiva da cavidade do piso)Rcr = 5 (considerar a luminária P 11/24 da Tabela: Fatores de utilização)Fu = 0,42 (refletância efetiva da cavidade do piso: 20% da Tabela: Fatores de utilização)

Logo,Fuc = 0,42.1,04 = 0,4368



6.7.2.2 Fator de depreciação do serviço da iluminação (Fdl)

Quando não se conhecem maiores dados sobre o tipo de ambiente para o qual se elabora o projeto de iluminação, nem o espaço de tempo previsto para a manutenção dos aparelhos, o fator de depreciação pode ser estimado pela Tabela de depreciação do serviço da luminária mostrada anteriormente

a) Fator de depreciação do serviço da luminária (Fd)

A degradação do fluxo luminoso no ambiente iluminado é função de vários fatores de depreciação que se tornam críticos com o decorrer do tempo de operação da unidade comercial ou industrial. ////

Tabela - Fator de depreciação do serviço da luminária



6.7.2.2 Fator de depreciação do serviço da iluminação (Fdl) (continuação)

Em projetos de maior envergadura, os dados de fator de depreciação devem ser obtidos com maior precisão, a fim de dimensionar adequadamente o número de luminárias que irá permitir o nível de iluminamento desejado no final do período após o qual serão iniciados os trabalhos de limpeza.

a) Fator de depreciação do serviço da luminária (Fd) (continuação)

Categoria de Manutenção:

Para isto utiliza-se as curvas que relacionam os fatores de depreciação do serviço da luminária em função do período de manutenção desejado, e a categoria de manutenção que se enquadra o aparelho que se quer utilizar no projeto. (Esta categoria é função das características da atmosfera no interior dos ambientes)

• ML – Muito limpa;• L – Limpa;• M – Média;• S – Suja;• MS – Muito suja.



6.7.2.2 Fator de depreciação do serviço da iluminação (Fdl) (continuação)a) Fator de depreciação do serviço da luminária (Fd) (continuação)Fatores de depreciação do serviço da luminária:



6.7.2.2 Fator de depreciação do serviço da iluminação (Fdl) (continuação)a) Fator de depreciação do serviço da luminária (Fd) (continuação)Tabela: Categoria de manutenção das luminárias




Representa a redução do fluxo luminoso devido ao acúmulo de sujeira nas superfícies do ambiente.

b) Fator de depreciação das superfícies do ambiente devido à sujeira (Fs)

Percentual esperado de sujeira x tempo de limpeza




A partir do percentual de sujeira, obtém-se da Tabela a seguir o Fator de depreciação devido à sujeira do ambiente.

b) Fator de depreciação das superfícies do ambiente devido à sujeira (Fs) (continuação)

Tabela: Fator de depreciação devido à sujeira




Para se obter o fator por queima das lâmpadas, deve-se conhecer o seu tempo de vida útil médio, além de se estabelecer o tempo de manutenção das mesmas.

c) Fator de redução do fluxo luminoso por queima da lâmpada (Fq)

Exemplo:Lâmpada vapor de mercúrio Tempo de vida útil é de 18000 horasConsiderando um tempo de reposição das lâmpadas queimadas em 7000 horasLogo, o Fator de queima vale:

7000 901 0,6518000 100qlF = − ⋅ = (65% de lâmpadas acesas)

!!!OBS!!! O mais recomendável é tomar como prática a substituição imediata de cada lâmpada queimada, evitando, assim, o ônus econômico e financeiro da aplicação desse fator. ///




À medida que a lâmpada se aproxima do fim de sua vida útil, o fluxo luminoso reduz-se, de acordo com a figura abaixo.

d) Fator de depreciação do fluxo luminoso da lâmpada (Ff)

Decréscimo do fluxo luminoso das lâmpadas




Finalmente, o fator de depreciação do serviço da iluminação é dado por:

dl d s q fF F F F F= ⋅ ⋅ ⋅sF

- Fator de depreciação de serviço da luminária;- Fator de depreciação das superfícies do ambiente;- Fator de redução do fluxo luminoso por queima da lâmpada;- Fator de depreciação do fluxo luminoso da lâmpada;

dF

qF

fF

!!!OBS!!! É interessante observar que inicialmente se obtém um iluminamento muito superior ao normalmente requerido com a aplicação do fator de depreciação do serviço da iluminação. ///



6.7.2.3 Distribuição das luminárias

Além do mesmo critério utilizado no método de lumens, a tabela abaixo mostrada anteriormente estabelece o espaçamento máximo das luminárias de instalação consecutiva e a sua altura de montagem.

ρct

ρpa

Rcr

Amostra da Tabela: Fatores de Utilização




Considere uma indústria cujo galpão central de produção meça 12 x 17m e altura de 7,5m, conforme a figura abaixo. Determine o número de lâmpadas através do método das cavidades zonais. O Galpão é destinado à fabricação de peças mecânicas. Sabe-se que o teto é branco, as paredes claras e o piso escuro. Determinar o número de projetores necessários, utilizando lâmpadas de vapor de mercúrio de 400W. A indústria opera 24 horas, juntamente com a iluminação ligada.



Este método permite que se determine em cada ponto da área o iluminamento correspondente à contribuição de todas as fontes luminosas cujo fluxo atinja o ponto mencionado. (Soma algébrica de todas as contribuições)

6.7.3 Método ponto por ponto

Pode ser utilizado para aplicações em ambientes interiores como em ambientes exteriores. O fluxo luminoso de uma luminária qualquer pode atingir tanto o plano horizontal como o plano vertical, estabelecendo assim dois tipos de iluminamento:

a) Iluminamento horizontal

b) Iluminamento vertical


6. Iluminação de Interiores6.7 Cálculo de Iluminação (6.7.3 – Método ponto por ponto)

É a soma das contribuições do fluxo luminoso de todas as luminárias num ponto do plano horizontal.

a) Iluminamento horizontal

3

2

cosh

IEH

α⋅=

I- Iluminamento horizontal, em lux;- Intensidade do fluxo luminoso, em cd;- Ângulo entre uma dada direção do fluxo luminoso e a vertical que passa pelo centro da lâmpada;- Altura vertical da luminária, em m.

hE

α

H



A contribuição de várias luminárias para o estabelecimento da iluminação horizontal num determinado ponto (O) do plano é dado por:

a) Iluminamento horizontal (continuação)

1 2 3h h h hE E E E= + + - Iluminamento horizontal total, em lux;hE

Para se obter o valor final da iluminância, é necessário aplicar o fator de depreciação dos projetores utilizados. Como valores médios podem ser admitidos:

Projetores abertos: 0,65;Projetores fechados: 0,75;



É a soma das contribuições do fluxo luminoso de todas as luminárias num ponto do plano vertical.

b) Iluminamento vertical

3

2vI senE

Dα⋅

=I

- Iluminamento vertical, em lux;- Intensidade do fluxo luminoso, em cd;- Ângulo entre uma dada direção do fluxo luminoso e a vertical que passa pelo centro da lâmpada;- Distância entre a luminária e o ponto localizado no plano vertical, em m.

vE

α

D



A contribuição de duas luminárias para o estabelecimento da iluminação vertical num determinado ponto (O) do plano é dado por:.

b) Iluminamento vertical (continuação)

1 2v v vE E E= + - Iluminamento vertical total, em lux;vE

A partir da conceituação anterior, podem ser estabelecidas as seguintes considerações:

Os iluminamentos Eh e Ev variam na proporção inversa do quadrado da distância da fonte de luz ao ponto iluminado;

Os iluminamentos Eh e Ev variam na proporção direta da intensidade luminosa na direção do ponto iluminado;

O iluminamento Eh varia na proporção direta do cosseno do ângulo formado entre a direção da intensidade de fluxo luminoso que atinge o ponto considerado e a reta que passa pela fonte luminosa e é perpendicular ao plano horizontal;



b) Iluminamento vertical (continuação)

A intensidade de fluxo luminoso é obtida a partir de curvas de distribuição luminosa também conhecidas como curvas isocandelas.

O iluminamento Ev varia na proporção direta do seno do ângulo formado entre a direção da intensidade de fluxo luminoso que atinge o ponto considerado e a reta que passa pela fonte luminosa e é perpendicular ao plano horizontal;




Determinar o iluminamento do campo de futebol mostrado na Fig. 1, destinado ao lazer de funcionários de uma determinada indústria. Serão utilizadas seis torres com altura útil igual a 20m (altura para evitar ofuscamento), afastadas de 2m de periferia da quadra. A distância entre as torres e as laterais é a metade da distância entre duas torres consecutivas. Serão utilizados seis conjuntos de 8 projetores de facho aberto, cuja curva de distribuição luminosa é dada na Fig. 3 anteriormente mostrada. A lâmpada empregada é de 1000W, de vapor metálico, cujo fluxo luminoso inicial é de 90000 lumens. Serão utilizados três torres de cada lado do campo, em conformidade com a Fig. 1. A Fig. 2 define a posição de uma torre de iluminação e os ângulos correspondentes.Devido à complexidade dos cálculos trigonométricos e geométricos, será mostrado somente a iluminação de um ponto, conforme a Fig. 1.




Fig. 1 Linhas de focalização de uma quadra de esporte




Fig. 2 Distâncias e ângulos utilizados nos cálculos




Fig. 3 Curvas de distribuição luminosa dos projetores


Referências Bibliográficas

[1] MAMEDE, João. Instalações Elétricas Industriais, 8a ed., LTC, 2010. [2] NISKIER, Julio. Instalações elétricas. 5a ed., Editora: LTC, 2008.[3] ABNT. NBR 5410. Instalações Elétricas de Baixa Tensão, 2004.[4] COTRIM, Ademaro Alberto Machado Bittencourt. Instalações elétricas. 5a ed., Editora: Prentice-Hall, 2008.[5] MAMEDE, João. Manual de Equipamentos Elétricos, 3a ed., LTC, 2005. ISBN: 8521614365.

Básicas

Iluminaçao Industrial

Documents

Transcript of Iluminaçao Industrial