Manual seminário iluminação liliana pereira

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Técnico Superior de Segurança e Higiene do Trabalho Ref.ª: TS-SHT/ISLA-Leiria/REN2/01/2012 Seminário: Iluminação Formadora: Liliana Pereira

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Técnico Superior de Segurança e Higiene do

Trabalho

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O que é Luz?

Uma fonte de radiação emite ondas electromagnéticas. Elas possuem diferentes comprimentos, e o olho

humano é sensível a somente alguns. Luz é, portanto, a radiação electromagnética capaz de produzir uma

sensação visual (Figura 1). A sensibilidade visual para a luz varia não só de acordo com o comprimento

de onda da radiação, mas também com a luminosidade.

A curva de sensibilidade do olho humano demonstra que radiações de menor comprimento de onda

(violeta e azul) geram maior intensidade de sensação luminosa quando há pouca luz (ex. crepúsculo,

noite, etc.), enquanto as radiações de maior comprimento de onda (laranja e vermelho) se comportam ao

contrário (Figura 2).

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Luz e Cores

Há uma tendência em pensarmos que os objectos já possuem cores definidas.

Na verdade, a aparência de um objecto é resultado da iluminação incidente sobre o mesmo. Sob uma luz

branca, a maçã aparenta ser de cor vermelha pois ela tende a reflectir a porção do vermelho do espectro

de radiação absorvendo a luz nos outros comprimentos de onda. Se utilizássemos um filtro para remover a

porção do vermelho da fonte de luz, a maçã reflectiria muito pouca luz parecendo totalmente negra.

Podemos ver que a luz é composta por três cores primárias.

A combinação das cores vermelha, verde e azul permite obtermos o branco.

A combinação de duas cores primárias produz as cores secundárias - magenta, amarelo. As três cores

primárias dosadas em diferentes quantidades permite obtermos outras cores de luz. Da mesma forma que

surgem diferenças na visualização das cores ao longo do dia (diferenças da luz do sol ao meio-dia e no

crepúsculo), as fontes de luz artificiais também apresentam diferentes resultados. As lâmpadas

incandescentes, por exemplo, tendem a reproduzir com maior fidelidade as cores vermelha e amarela do

que as cores verde e azul, aparentando ter uma luz mais “quente”.

Introdução e Conceitos

A iluminação constitui um factor de risco que deve ser adequadamente seguido, desde a fase de projecto

até ao utilizador final.

Vivemos de uma forma muito «permanente» confinados em espaços (trabalho, transportes, escolas,

divertimentos, etc.), pelo que, muitas vezes, não nos apercebemos da importância real da iluminação na

nossa saúde. Curiosamente, de Verão, quando há uma maior claridade dos dias procuramos os espaços

abertos que, muitas vezes, são desfrutados sem quaisquer protecções, em particular as visuais.

Uma iluminação correcta num local de trabalho contribui para que as condições do mesmo sejam de

modo a não provocar tensões psíquicas e fisiológicas aos trabalhadores, proporcionando dessa forma um

aumento da produtividade, motivação, desempenho geral, etc. Caso contrário, além de provocar atrasos

na execução das tarefas, poderá induzir stress, dores de cabeça, fadiga física e nervosa, etc., tendo como

uma das consequências finais o absentismo.

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De uma maneira geral, todos os locais de trabalho devem ser concebidos de modo a privilegiar uma boa

visibilidade. Para tal, uma boa visibilidade depende da percepção da geometria, quer das peças a

trabalhar, quer do campo da visão, dos contornos, da intensidade luminosa, da conjunção de cores e dos

contrastes, quer estabelecidos por estas, quer devido aos níveis de iluminação reflectidos ou directos entre

a peça e o plano de fundo.

Em termos ergonómicos, as condições do ambiente de trabalho no que dizem respeito ao campo visual

dividem-se em dois grupos: Iluminação funcional e Cor funcional. Isto porque a luz possui duas

características essenciais, a intensidade e a cromaticidade (tom da cor e intensidade da cor).

A Visão Humana

A visão é um fenómeno complexo resultante da captação das ondas electromagnéticas cuja radiação varia

entre os 380 nm e os 740 nm, isto é, desde o violeta até ao vermelho. A zona cujos valores são menores

que 380 nm é designada por ultravioleta, ao passo que a zona cujos valores são superiores a 740 nm

denomina-se infravermelha.

A visão humana tende a acomodar-se a qualquer estímulo luminoso. No caso desse estímulo não ser

adequado (iluminação inadequada para a tarefa a ser desempenhada, deficiente postura de trabalho,

inexistência de contraste entre partes de objecto e o plano de fundo, movimentação de objectos ou partes

de máquinas, etc.), a visão cria defesas para exercer essa adaptação. Este processo denomina-se

acomodação. O fenómeno da acomodação é feito através da focagem do cristalino, fenómeno este que

diminui com a idade por endurecimento progressivo do mesmo.

O resultado do consumo energético para compensar o esforço necessário para proporcionar a focagem das

imagens, através de esforço psíquico, físico e fisiológico (reacção psicofisiológica), é a diminuição de

segurança no trabalho. Este fenómeno constitui a chamada fadiga visual.

O rendimento visual aumenta com o nível de iluminação. Em relação à fadiga visual, esta decresce até

cerca de 800 lx, invertendo a sua tendência a partir deste valor. A partir daqui, o rendimento aumenta,

mas à custa de maior esforço visual.

Como medida de prevenção, aquando da realização de qualquer tarefa, devem ser efectuadas pausas de

tempos a tempos.

Iluminação Natural

A iluminação ideal é aquela que é fornecida pela luz natural. A velha regra de que a luz deve vir da

esquerda continua válida. Contudo, uma vez que está em franco desenvolvimento a instalação de sistemas

informáticos (sistemas utilizadores de ecrãs) nas empresas, admite-se que a luz possa vir de qualquer

direcção, desde que o plano luminoso (plano das janelas ou das luminárias) esteja perpendicular ao plano

do visor.

Como a maior parte dos problemas de iluminação são relativos a situações em interiores, a iluminação

natural deverá ser complementada com iluminação artificial.

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Implantação de Postos de Trabalho

É importante a direcção de origem da luz, quer seja natural ou artificial. Relativamente à iluminação

geral, um determinado posto de trabalho deverá ser implantado de modo a que o trabalhador não sofra

influências negativas dos reflexos e dos encandeamentos. Assim, a luminária mais próxima não deverá

estar colocada na vertical da sua cabeça ou na zona para trás (para se evitarem sombras). Na zona para a

frente, as luminárias influentes deverão estar colocadas fazendo um ângulo entre 30ºe 85º (para não

criar reflexos nem sombra sobre o plano de trabalho), tirada a partir da horizontal dos olhos. Caso haja

reflexão das luminárias colocadas na zona da frente, o posto de trabalho deverá ser desviado lateralmente

para desviar os reflexos da vista do trabalhador (colocação do posto de trabalho entre duas filas de

luminárias).

Tecto Zona de instalação de luminárias

85º

30º

0º Linha da visão

Se o posto de trabalho sofrer a influência de uma fonte luminosa localizada sobre o centro do plano de

trabalho, a base do abat-jour (quebra-luz) deverá situar-se entre a horizontal da linha da visão (0º) e os

45º.

Efeito da Cor

Uma boa combinação de cores no local de trabalho vai permitir aos trabalhadores um melhor desempenho

e, consequentemente, um aumento da produtividade. Pelo contrário, se o local de trabalho estiver

decorado com cores que não são do «agrado» dos trabalhadores, poderá induzir neles efeitos

psicofisiológicos de modo negativo. É que cada pessoa tem reacções diferentes ao estímulo «cor». Não é

de se estranhar o facto de que cada pessoa tenha preferências diferentes na escolha de «cores».

O uso de determinadas cores inadequadas pode dar origem ao desenvolvimento de riscos para os

trabalhadores.

Exemplo

Como exemplos, podemos salientar:

– Depressão e stress;

– Angústia;

– Desequilíbrio psicofisiológico;

– Lesões;

– Acidentes;

– Doenças.

Conforme os preceitos normais e legais, a distribuição de cores num determinado espaço deverá ser tal

que não produzam reflexos que provoquem encandeamentos. Para tal, a cor dos tectos deverá ser branca,

as paredes de cor branca ou de cores claras e os pavimentos de cores mais escuras.

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Efeito Estroboscópico

Trata-se de um efeito com um grau de perigosidade elevado, uma vez que se verifica em muitos processos

fabris, cujas máquinas não possuem adequada protecção mecânica. Esse efeito é aquele que vulgarmente

visualizamos em certas jantes de automóveis, cuja sensação nos parece que rodam a uma velocidade

inferior ao movimento, ou a determinados tempos estão paradas, ou o movimento é contrário à deslocação

do carro. Nas instalações fabris, devido à implantação de certas máquinas e determinado sistema de

iluminação (sobretudo aquele cujas lâmpadas são fluorescentes, alimentado por corrente eléctrica

monofásica) pode verificar-se este fenómeno. Ele surge devido à cintilação das lâmpadas fluorescentes,

cuja frequência de operação iguala a frequência de rotação das máquinas, iludindo o trabalhador.

Como medida eficaz de prevenção, requer um conjunto de informações e de sinalização adequada junto

das máquinas e, como medida complementar, a introdução de meios de protecção, resguardos amovíveis

pintados com cores de perigo (por exemplo, amarelo A305).

O sistema de iluminação fluorescente deverá ser alimentado por corrente eléctrica trifásica, divididas as

lâmpadas pelas três fases. Se tal medida não for possível, colocar as lâmpadas fluorescentes aos pares

(nunca em número ímpar), impondo cada par com um condensador, ou utilizar balastros de alto factor de

potência.

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Grandezas e conceitos

As grandezas e conceitos a seguir relacionados são fundamentais para o entendimento dos elementos da

luminotécnica. A cada definição, seguem-se as unidades de medida e símbolo gráfico do Quadro de

Unidades de Medida, do Sistema Internacional - SI, além de interpretações e comentários destinados a

facilitar o seu entendimento.

Fluxo Luminoso é a radiação total da fonte luminosa, entre os limites de comprimento de onda

mencionados (380 e 780m). (Figura 4) O fluxo luminoso é a quantidade de luz emitida por uma fonte,

medida em lúmens, na tensão nominal de funcionamento.

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Se a fonte luminosa irradiasse a luz uniformemente em todas as direcções, o Fluxo Luminoso se

distribuiria na forma de uma esfera. Tal fato, porém, é quase impossível de acontecer, razão pela qual é

necessário medir o valor dos lúmens emitidos em cada direcção. Essa direcção é representada por

vectores, cujo comprimento indica a Intensidade Luminosa. (Figura 5) Portanto é o Fluxo Luminoso

irradiado na direcção de um determinado ponto.

A luz que uma lâmpada irradia, relacionada à superfície a qual incide, define uma nova grandeza

luminotécnica, denominada de Iluminamento ou Iluminância. (Figura 7)

Expressa em lux (lx), indica o fluxo luminoso de uma fonte de luz que incide sobre uma superfície situada

à uma certa distância desta fonte.

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Em outras palavras a equação que expressa esta grandeza é:

E também a relação entre intensidade luminosa e o quadrado da distância (l/d²). Na prática, é a quantidade

de luz dentro de um ambiente, e pode ser medida com o auxílio de um luxímetro. Como o fluxo luminoso

não é distribuído uniformemente, a iluminância não será a mesma em todos os pontos da área em questão.

Considera se por isso a iluminância média (Em). Existem normas especificando o valor mínimo de Em,

para ambientes diferenciados pela actividade exercida relacionados ao conforto visual.

Das grandezas mencionadas, nenhuma é visível, isto é, os raios de luz não são vistos, a menos que sejam

reflectidos em uma superfície e aí transmitam a sensação de claridade aos olhos.

Essa sensação de claridade é chamada de Luminância. (Figura 8) Em outras palavras, é a Intensidade

Luminosa que emana de uma superfície, pela sua superfície aparente. (Figura 9)

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A equação que permite sua determinação é:

onde

L = Luminância, em cd/m²

I = Intensidade Luminosa, em cd

A = área projectada, em m²

x = ângulo considerado, em graus

Como é difícil medir-se a Intensidade Luminosa que provém de um corpo não radiante (através de

reflexão), pode-se recorrer a outra fórmula, a saber:

onde

p = Reflectância ou Coeficiente de Reflexão

E = Iluminância sobre essa superfície

Como os objectos reflectem a luz diferentemente uns dos outros, fica explicado porque a mesma

Iluminância pode dar origem a Luminâncias diferentes. Vale lembrar que o Coeficiente de Reflexão é a

relação entre o Fluxo Luminoso reflectido e o Fluxo Luminoso incidente em uma superfície. Esse

coeficiente é geralmente dado em tabelas, cujos valores são função das cores e dos materiais utilizados.

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Características das lâmpadas e acessórios

As lâmpadas e acessórios apresentam características que diferenciam as lâmpadas entre si, bem como

algumas características dos acessórios utilizados com cada sistema.

As lâmpadas diferenciam se entre si não só pelos diferentes Fluxos Luminosos que elas irradiam, mas

também pelas diferentes potências que consomem.

Para poder compará-las, é necessário que se saiba quantos lúmens são gerados por watt absorvido. A essa

grandeza dá-se o nome de Eficiência Energética (antigo “Rendimento Luminoso”). (Figura 10)

Conceitos básicos de Luminotécnica

Temperatura de cor

Símbolo: T

Unidade: K (Kelvin)

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). A luz amarelada, como de uma lâmpada incandescente,

está em torno de 2700 K. 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.

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Convém ressalvar que, do ponto de vista psicológico, 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. Um exemplo deste tipo de iluminação é a utilizada em 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. Um exemplo deste tipo de iluminação é a

utilizada em escritórios, cozinhas ou locais em que se deseja estimular ou realizar alguma actividade. Esta

característica é muito importante de ser observada na escolha de uma lâmpada, pois dependendo do tipo

de ambiente há uma temperatura de cor mais adequada para esta aplicação.

Uma vez definidas as grandezas utilizadas nos projectos, pode-se partir para o planeamento de um

sistema de iluminação.

Um projecto luminotécnico pode ser resumido em:

• Escolha da lâmpada e da luminária mais adequada.

• Cálculo da quantidade de luminárias.

• Disposição das luminárias no recinto.

• Cálculo de viabilidade económica.

O desenvolvimento de um projecto exige uma metodologia para se estabelecer uma sequência lógica de

cálculos.

A metodologia recomendada propõe as seguintes etapas

1) Determinação dos objectivos da iluminação e dos efeitos que se pretende alcançar.

2) Levantamento das dimensões físicas do local, layout, materiais utilizados e características da rede

eléctrica no local.

3) Análise dos Factores de Influência na Qualidade da Iluminação.

4) Cálculo da iluminação geral (Método das Eficiências).

5) Adequação dos resultados ao projecto.

6) Cálculo de controlo.

7) Definição dos pontos de iluminação.

8) Cálculo de iluminação dirigida.

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9) Avaliação do consumo energético.

10) Avaliação de custos.

11) Cálculo de rentabilidade.

Factores de Influência na Qualidade da Iluminação

Nível de Iluminância Adequada

Quanto mais elevada a exigência visual da actividade, maior deverá ser o valor da Iluminância Média

(Em) sobre o plano de trabalho. Deve-se consultar normas para definir o valor de Em pretendido. Deve-se

considerar também que, com o tempo de uso, se reduz o Fluxo Luminoso da lâmpada devido tanto ao

desgaste, quanto ao acumular de poeira na luminária, resultando em uma diminuição da Iluminância.

Por isso, quando do cálculo do número de luminárias, estabelece-se um Factor de Depreciação (Fd), o

qual, elevando o número previsto de luminárias, evita que, com o desgaste, o nível de Iluminância atinja

valores abaixo do mínimo recomendado.

Pode considerar-se uma depreciação de 20% para ambientes com boa manutenção (escritórios e afins), e

de 40% para ambientes com manutenção crítica (industriais, garagens, etc.), dando origem a Fcatores de

Depreciação, respectivamente, de Fd=1,25 e Fd= 1,67.

Limitação de Ofuscamento

Duas formas de ofuscamento podem gerar incômodos:

• Ofuscamento directo, através de luz direccionada directamente ao campo visual.

• Ofuscamento reflexivo, através da reflexão da luz no plano de trabalho, direccionando-a para o campo

visual. Considerando que a Luminância da própria luminária é incómoda a partir de 200 cd/m², valores

acima deste não devem ultrapassar o ângulo indicado na figura 18.

O posicionamento e a Curva de Distribuição Luminosa devem ser tais que evitem prejudicar as

actividades do usuário da iluminação.

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Proporção Harmoniosa entre Luminâncias

Acentuadas diferenças entre as Luminâncias de diferentes planos causam fadiga visual, devido ao

excessivo trabalho de acomodação da vista, ao passar por variações bruscas de sensação de claridade.

Para evitar esse desconforto, recomenda-se que as Luminâncias de piso, parede e teto se harmonizem

numa proporção de 1:2:3,e que, no caso de uma mesa de trabalho, a Luminância desta não seja inferior a

1/3 da do objecto observado, tais como livros, etc. (Figura 19)

Efeitos Luz e Sombra

Deve-se tomar cuidado no direccionamento do foco de uma luminária, para se evitar que essa crie

sombras perturbadoras, lembrando, porém, que a total ausência de sombras leva à perda da identificação

da textura e do formato dos objectos. Uma boa iluminação não significa luz distribuída por igual.

Reprodução de Cores

A cor de um objecto é determinada pela reflexão de parte do espectro de luz que incide sobre ele. Isso

significa que uma boa Reprodução de Cores está directamente ligada à qualidade da luz incidente, ou

seja, à equilibrada distribuição das ondas constituintes do seu espectro.

É importante notar que, assim como para Iluminância média, existem normas que regulamentam o uso de

fontes de luz com determinados índices, dependendo da actividade a ser desempenhada no local.

Tonalidade de Cor da Luz ou Temperatura de Cor

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 correcta

Tonalidade de Cor da fonte de luz ao nível de Iluminância pretendido. Estudos subjectivos afirmam que

para Iluminâncias mais elevadas são requeridas lâmpadas de Temperatura de Cor mais elevada também.

Chegou-se a esta conclusão baseando-se na própria natureza, que ao reduzir a luminosidade (crepúsculo),

reduz também sua Temperatura de Cor. 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.

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Ar-Condicionado e Acústica

O calor gerado pela iluminação não deve sobrecarregar a refrigeração artificial do ambiente.

Há um consenso que estabelece que um adulto irradia o calor equivalente a uma lâmpada incandescente

de 100W.

Portanto, fontes de luz mais eficientes colaboram para bem-estar, além de se constituir numa menor carga

térmica ao sistema de condicionamento de ar.

O sistema de iluminação pode comprometer a acústica de um ambiente através da utilização de

equipamentos auxiliares (reactores e transformadores electromagnéticos). Uma solução bastante eficiente,

com ausência total de ruídos é o emprego de sistemas electrónicos nas instalações.

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Níveis-Padrão de Iluminação recomendados para diferentes ambientes de trabalho

ACTIVIDADES ILUMINÂNCIAS MÉDIAS (lx)

ESCRITÓRIOS

Salas de trabalho normais 500 (1000)

Salas de arquivos 150

Salas de arquivos com tarefas pontuais 250

Sala de conferência 300

Sala de reuniões 150 (250)

Salas de desenho 500 (1000)

Sala da administração 250 (500)

Biblioteca 250 (500)

Arquivos 150

ESCOLAS

Salas de aulas 250 (500)

Salas de desenho e trabalhos manuais 350

Refeitórios 250

Oficinas 250

Auditórios 150

Quadro negro 250

LOJAS

Circulação 100

Área de exposição 250

Balcões/ mostruários 500

Exposições de realce 1500

Depósitos 100

INDÚSTRIAS

Fabricação em geral 250

Depósito 100

Inspecção comum 250

Inspecção delicada 500

Empacotamento ou encaixotamento 100

Montagem simples 250

Montagem delicada 1000

Inspecção de cores 1000 (2000)

Composição (manual ou mecânica) 500 (1000)

Impressão 250 (500)

Encadernação 250 (500)

Soldadura em geral 250 (500)

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Soldadura de precisão 2000

Maquinagem 250 (500)

Maquinagem e ajuste semipreciso 500 (1000)

Maquinagem e ajuste preciso 1000 (2000)

HOSPITAIS

Enfermarias 200

Salas de operações 500

Mesa de operações 5000

Laboratórios 250

ATELIERS

Arquitectura 1000 (2000)

Desenho 500 (1000)

Estantes 200

Iluminação geral 200

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Níveis-Padrão de Iluminação Recomendados Norma DIN 5035

Finalidade do espaço ou tipo de actividade Nível médio de

iluminação [lx]

Armazéns

Passagem de pessoas e veículos em edifícios

Vestíbulos, sanitários e balneários

Escadarias e escadas rolantes

Terminais de carga e descarga

Áreas de produção com intervenções humanas ocasionais

Casa de caldeiras

100

Espaços de armazenamento onde são necessárias funções de leitura, expedição

Áreas de produção constantemente ocupadas na indústria

Montagem de pouca precisão, fundições

Construções em aço

Áreas de escritório com acesso ao público

200

Escritórios com secretárias próximas de janelas, salas de reuniões e de

conferências

Sopragem de vidro, tornear, furar, frezar, montagem de menor precisão

Stands de feiras, secretárias de comando, salas de comando

Locais de venda

300

Escritórios, tratamento de dados, secretárias

Lixar, polir vidro, montagens de precisão

Montagem de sistemas de comunicação, motores de pequenas dimensões

Escolha de madeiras

Trabalho com máquinas de carpintaria/marcenaria

500

Escritórios de grandes dimensões, elevada reflexão

Desenho técnico (estirador)

Gravação e inspecção em metais

Áreas de inspecção (fundição)

Controlo de falhas (madeira, cabedal, etc.)

750

Escritórios de grandes dimensões, reflexão média

Análise e controlo de cores, inspecção de materiais

Montagem de aparelhos de precisão (eléctrica)

Produção de peças de joalharia, retoques, etc.

1000

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Formadora: Liliana Pereira Seminário: Iluminação 20

UNIÃO EUROPEIA

Fundo Social Europeu

Cursos co-financiados por:

Ministério da Segurança Social e do Trabalho / Secreataria de Estado do Trabalho e da Formação

PROGRAMA OPERACIONAL EMPREGO

FORMAÇÃO E DESENVOLVIMENTO SOCIAL

(POEFDS)

Portugal em Acção

Legislação Aplicável

Com base nos normativos em vigor, a legislação aplicável às questões da iluminação em termos da

Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (SHST) resumem-se aos seguintes:

– Portaria n.º 53/ 71, de 3 de Fevereiro, alterada pela Portaria n.º 702/ 80, de 22 Setembro – Regulamento

Geral de Segurança e Higiene no Trabalho nos Estabelecimentos Industriais;

– Decreto-lei n.º 243/ 86, de 20 de Agosto – Regulamento Geral de Higiene e Segurança no Trabalho nos

Estabelecimentos Comerciais, Escritórios e Serviços;

– Decreto-lei n.º 162/ 90, de 22 de Maio – Regulamento Geral de Segurança e Higiene no Trabalho nas

Minas e Pedreiras;