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ILUMINAÇÃOILUMINAÇÃO

Conceitos BásicosConceitos Básicos

OsramOsram

Manual Luminotécnico Prático

Manual Luminotécnico Prático

3prof. d´Avila

PhilipsPhilips

Guia de IluminaçãoGuia de Iluminação

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Interpretação das Grandezas

Fotométricas

Interpretação das Grandezas

Fotométricas

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GRANDEZAS FOTOMÉTRICAS

GRANDEZAS FOTOMÉTRICAS

Sistema Internacional de Unidades

Sistema Internacional de Unidades

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Intensidade Luminosa ( I )Intensidade Luminosa ( I )

• Unidade de Medida: candela• Abreviação: cd• Símbolo: I• Fórmula: I = / • A candela é a intensidade luminosa, numa dada direção de

uma fonte que emite uma radiação monocromática de freqüência 540 x 1012 hertz e cuja intensidade energética nessa direção é 1/683 watt por esterradiano.

– Antes de 1979: Intensidade luminosa na direção perpendicular, de uma superfície plana de 1/600 000 metro quadrado de área, de um corpo negro a temperatura de solidificação da platina, sob pressão de 101 325 pascals.

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Intensidade Luminosa ( I )

• Se a fonte luminosa irradiasse a luz uniformemente em todas as direções, 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 lumens emitidos em cada direção.

• Essa direção é representada por vetores, cujo comprimento indica a Intensidade Luminosa (Figura 5). Portanto é o Fluxo Luminoso irradiado na direção de um determinado ponto.

Manual Luminotécnico Prático Osram, p. 3

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Fluxo Luminoso ( )Fluxo Luminoso ( )

• Unidade de Medida: lúmen • Abreviação: lm• Símbolo: • Expressão em Unidades SI de base: cd . sr ou m2 . m-2 . cd = cd• Fluxo Luminoso emitido por uma fonte puntiforme e invariável de

1 candela, de mesmo valor em todas as direções, no interior de um ângulo sólido de 1 esferorradiano*.

* Unidade de medida de ângulo sólido, igual ao ângulo sólido, com vértice no centro de uma esfera, que subtende na superfície desta esfera uma área medida pelo quadrado do raio da esfera. A esfera toda corresponde a um ângulo sólido de 4p esferorradianos.

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Iluminamento ( E )Iluminamento ( E )

• Unidade de Medida: lux• Abreviação: lx• Símbolo: E• Fórmula: E = / A (lm / m2)

• Expressão em Unidades de Base SI: m-2 . m-4 . cd = m-2 . Cd

• Iluminamento de uma superfície plana de 1 metro quadrado de área, sobre a qual incide perpendicularmente um fluxo luminoso de 1 lúmen, uniformemente distribuído.

E = I

d2cos

ILuminamento ou

Iluminância

• 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 atividade exercida relacionados ao conforto visual.

• Alguns dos exemplos mais importantes estão relacionados no anexo 1 (NBR 5413 – Iluminância de Interiores).

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Luminância (L)Luminância (L)

• Unidade de Medida: candela por metro quadrado• Abreviação: cd/m2

• Símbolo: L• Fórmula: L = (I /A) . COS Onde:L = Luminância, em cd/m²

I = Intensidade Luminosa,em cd

A = área projetada, em m²

= ângulo considerado, em graus

• Luminância de uma fonte de 1 metro quadrado de área e com intensidade luminosa de 1 candela.– brilhância

Luminância (L)

A sensação de claridade é chamada de Luminância. (Figura 8)

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Luminância (L)

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:= Refletância ou Coeficiente de ReflexãoE = Iluminância sobre essa superfície

Luminância (L)

• Luminância é a sensação de claridade ou, em outras palavras, é a Intensidade Luminosa que emana de uma superfície, pela sua superfície aparente (Figura 9).

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Exitância LuminosaExitância Luminosa

• Unidade de Medida: lúmen por metro quadrado

• Símbolo: lm/m2

• Exitância luminosa de uma superfície plana de 1 metro quadrado de área, que emite uniformemente um fluxo luminoso de 1 lúmen.– Esta grandeza era denominada “emitância

luminosa”.– Radiância.

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Exposição Luminosa ou

Excitação Luminosa

Exposição Luminosa ou

Excitação Luminosa

• Unidade de Medida: lux-segundo• Símbolo: lx.s• Exposição (excitação) luminosa de uma

superfície com iluminamento de 1 lux, durante 1 segundo.

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Eficiência Luminosa ( w )Eficiência Luminosa ( w )

• Unidade de Medida: lúmen por watt• Símbolo: lm/W• Eficiência luminosa de uma fonte que

consome 1 watt para cada lúmen emitido.

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Eficiência Luminosaou

Eficiência Energética

Eficiência Luminosaou

Eficiência Energética

• As lâmpadas se diferenciam 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 lumens são gerados por watt absorvido.

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

Eficiência Energética

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Número de OndaNúmero de Onda

• Unidade de Medida: 1 por metro• Símbolo: m –1

• Número de onda de uma radiação monocromática cujo comprimento de onda é igual a 1 metro.

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Intensidade EnergéticaIntensidade Energética

• Unidade de Medida: watt por esferorradiano• Símbolo: W/sr• Unidades SI de base: m4.m-2.kg.s-3 = m2.kg.s-3

• Intensidade energética, de mesmo valor em todas as direções, de uma fonte que emite um fluxo de energia uniforme de 1 watt, no interior de um ângulo sólido de 1 esferorradiano.

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Luminância EnergéticaLuminância Energética

• Unidade de Medida: watt por esferorradiano e por metro quadrado

• Abreviatura: W / (sr.m2)• Expressão nas Unidades SI de Base:

m2.m-2 . kg . s-3= kg . s-3

• Luminância energética, em uma direção determinada, de uma fonte superficial de intensidade energética igual a 1 watt por esferorradiano, por metro quadrado de sua área projetada sobre um plano perpendicular à direção considerada.

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ConvergênciaConvergência

• Unidade de Medida: dioptria• Símbolo: di• Convergência de um sistema óptico

com distância focal de 1 metro, no meio considerado.

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Conceitos Básicos de Luminotécnica

Conceitos Básicos de Luminotécnica

• Temperatura de Cor• Índice de Reprodução de Cores

• Fator de Fluxo Luminoso• Luminárias

• Eficiência de Luminária• Eficiência de Recinto

• Temperatura de Cor• Índice de Reprodução de Cores

• Fator de Fluxo Luminoso• Luminárias

• Eficiência de Luminária• Eficiência de Recinto

Bibliografia

Fotometria: o espectro eletromagnético. http://astro.if.ufrgs.br/rad/rad/rad.htmFotometria. http://www.arq.ufsc.br/labcon/arq5661/trabalhos_2001-2/iluminacao/fotometria.htmFotometria. http://www.visgraf.impa.br/Publications/fundamentos/cap5/cap5-SlideShow.pdfIluminação. http://www.visgraf.impa.br/Publications/fundamentos/cap14/cap14-SlideShow.pdfFundamentos da Computação Gráfica. http://www.visgraf.impa.br/Publications/fundamentos/figuras.htmlRadiometria e Fotometria. http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/cgi-bin/PRG_0599.EXE/9185_3.PDF?NrOcoSis=28156&CdLinPrg=ptSistema Internacional de Unidades. http://www.inmetro.gov.br/infotec/publicacoes/Si.pdfAmbiente Lumínico. http://www.eps.ufsc.br/ergon/disciplinas/EPS5225/Transparencias/Aula_6/luz/sld010.htmhttp://www.abntnet.com.br/ABNT. Pesquisa de Normas. http://www.abntnet.com.br/NBR5413. Iluminância de Interiores. Abr 1992.NBR5382. Verificação de iluminância de interiores. 01/04/1985NBR8837. Iluminação esportiva. 30/04/1985NBR15215-1. Iluminação natural - Parte 1: Conceitos básicos e definições. 30/03/2005NBR15215-2. Iluminação natural - Parte 2 - Procedimentos de cálculo para a estimativa da disponibilidade de luz natural. 30/03/2005NBR15215-3. Iluminação natural - Parte 3 - Procedimento de cálculo para a determinação da iluminação natural em ambientes internos. 30/03/2005NBR15215-4. Iluminação natural - Parte 4 - Verificação experimental das condições de iluminação interna de edificações - Método de medição. 30/03/2005.NBR5461. Iluminação. 01/12/1991.

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Sistema Internacional de Unidades

A 9ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) de 1948 encarregou o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) de:

“estudar o estabelecimento de uma regulamentação completa das

unidades de medida”;

“proceder, com esse intuito, a um inquérito oficial sobre a opinião dos

meios científicos, técnicos e pedagógicos de todos os países”;

“emitir recomendações atinentes ao estabelecimento de um sistema

prático de unidades de medidas, suscetível de ser adotado por todos os

países signatários da Convenção do Metro”.

A mesma Conferência Geral adotou também a Resolução 7, que fixou

princípios gerais para a grafia dos símbolos de unidades e forneceu uma

lista de unidades com nomes especiais.

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Unidades SI de Base

Sistema Internacional de Unidades publicação inmetro, p. 26

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Histórico Intensidade Luminosa

Inmetro, p. 26

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CandelaGrandeza fotométrica

A definição da candela é expressa em termos estritamente físicos. O objetivo da fotometria, todavia, é o de medir a luz de uma maneira tal que o resultado da medição expresse exatamente a sensação visual de um observador humano.

Com esse objetivo, a Comissão Internacional de Iluminamento (CIE) introduziu duas funções especiais V(λ) e V’(λ), ou funções de eficácia luminosa relativa espectral, que descrevem, respectivamente, a sensibilidade relativa espectral do olho humano médio em visão fotótica (adaptado à luz) ou escotópica (adaptado à escuridão).

A mais importante das duas, a função V(λ), para a visão adaptada à luz, está relacionada ao seu valor para a radiação monocromática ao qual a retina é a mais sensível para um alto nível de iluminamento, isto é, ao raio de 540 x 1012 Hz que corresponde a um comprimento de onda de 555,016 nm no ar normal.