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UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA “ADEQUAÇÃO DOS NÍVEIS DE ILUMINAÇÃO EM AMBIENTES ESPECIAIS – UM ESTUDO DE CASO” Área de Instalações Elétricas Prediais por Rodrigo de Sousa Gimenes Luiz Sérgio Carvalho Conceição, Especialista Orientador Campinas (SP), Junho de 2008
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UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
“ADEQUAÇÃO DOS NÍVEIS DE ILUMINAÇÃO EM AMBIENTES ESPECIAIS – UM ESTUDO DE CASO”
Área de Instalações Elétricas Prediais
por
Rodrigo de Sousa Gimenes
Luiz Sérgio Carvalho Conceição, Especialista Orientador
Campinas (SP), Junho de 2008
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UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
“ADEQUAÇÃO DOS NÍVEIS DE ILUMINAÇÃO EM AMBIENTES ESPECIAIS – UM ESTUDO DE CASO”
Área de Instalações Elétricas Prediais
por
Rodrigo de Sousa Gimenes Relatório apresentado à Banca Examinadora do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia Elétrica para análise e aprovação. Orientador: Luiz Sérgio Carvalho Conceição, Especialista
Campinas (SP), Junho de 2008
SUMÁRIO
LISTA DE ABREVIATURAS.................................................................iv LISTA DE FIGURAS ...............................................................................v LISTA DE TABELAS..............................................................................vi LISTA DE EQUAÇÕES .........................................................................vii RESUMO ................................................................................................viii ABSTRACT ..............................................................................................ix 1. INTRODUÇÃO.....................................................................................1 1.1. OBJETIVOS ........................................................................................................ 2 1.1.1. Objetivo Geral ................................................................................................... 2 1.1.2. Objetivos Específicos ........................................................................................ 2 1.2. METODOLOGIA................................................................................................ 3 1.3. ESTRUTURA DO TRABALHO ....................................................................... 3
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .......................................................4 2.1. LUZ ....................................................................................................................... 4 2.2. O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO .......................................................... 4 2.3. RADIAÇÕES INFRAVERMELHAS................................................................ 5 2.4. RADIAÇÕES ULTRAVIOLETAS ................................................................... 5 2.5. O ESPECTRO VISÍVEL.................................................................................... 7 2.6. O OLHO HUMANO ........................................................................................... 7 2.7. VISÃO DAS CORES........................................................................................... 9 2.8. DESLUMBRAMENTO (OFUSCAMENTO) ................................................... 9 2.9. ATRIBUTO DAS CORES................................................................................ 10 2.10. GRANDEZAS E UNIDADES UTILIZADAS EM ILUMINAÇÃO ........... 11 2.10.1. Fluxo Luminoso ( ΦΦΦΦ ): ................................................................................... 11 2.10.2. Eficiência Luminosa...................................................................................... 11 2.10.3. Intensidade Luminosa ( I ) ........................................................................... 11 2.10.4. Curva de Distribuição Luminosa................................................................. 12 2.10.5. Iluminância ou Iluminamento (E ) .............................................................. 12 2.10.6. Índice de Reprodução de Cor (IRC ) .......................................................... 13 2.10.7. Temperatura de Cor ..................................................................................... 15 2.11. TIPOS DE LÂMPADAS.................................................................................. 16 2.11.1. Lâmpadas Incandescentes ............................................................................ 16 2.11.2. Efeito Da Variação Da Tensão No Funcionamento Das Lâmpadas Incandescentes ........................................................................................................... 17 2.11.3. Lâmpadas Halógenas .................................................................................... 18 2.11.4. Lâmpadas Halógenas Dicróicas ................................................................... 19 2.11.5. Lâmpadas de Descarga ................................................................................. 20
iii
2.11.6. Lâmpadas Fluorescentes .............................................................................. 20 2.11.7. Lâmpadas de Luz Mista ............................................................................... 26 2.11.8. Lâmpadas de Vapor de Mercúrio................................................................ 27 2.11.9. Lâmpadas a Vapor de Sódio ........................................................................ 28 2.11.10. Lâmpada a Vapor Metálico........................................................................ 28 2.11.11. Lâmpada de Luz Negra .............................................................................. 29 2.12. TIPOS DE LUMINÁRIAS .............................................................................. 29 2.13. CÁLCULO LUMINOTÉCNICO ................................................................... 30 2.13.1. Indice de iluminância de Interiores ............................................................. 31 2.13.2. Procedimento para o cálculo ........................................................................ 33 2.13.3. Método dos Lumens ou do Fluxo Luminoso............................................... 35 2.13.4. Iluminância ou nível de Iluminamento ....................................................... 36 2.13.5. Fator de Utilização, µµµµ .................................................................................... 37 2.13.6. Fator de Reflexão .......................................................................................... 38 2.13.7. Fator de Depreciação .................................................................................... 38 2.13.8. Método Ponto à Ponto................................................................................... 39
3. PROJETO............................................................................................40 3.1. LEVANTAMENTO DE DADOS..................................................................... 40 3.1.1. Cálculos ............................................................................................................ 42 3.1.2. Seleção da Iluminância ................................................................................... 43 3.1.3. Fator de Utilização .......................................................................................... 44 3.1.4. Fator de Depreciação...................................................................................... 45 3.1.5. Calculo do Fluxo Luminoso Total ................................................................. 46 3.1.6. . Calculo do Numero de Luminárias ............................................................. 46
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................49 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................50 GLOSSÁRIO ...........................................................................................51 APÊNDICE ..............................................................................................52 ANEXO A – INDICES DE ILUMINÂNICA NBR 5413......................53
LISTA DE ABREVIATURAS
TCC Trabalho de Conclusão de Curso USF Universidade São Francisco
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. O Espectro Eletromagnético .................................................................................................4 Figura 2. O Olho Humano....................................................................................................................7 Figura 3. O papel da pupila no ajuste da quantidade de luz que penetra no olho. ...............................8 Figura 4. Energia espectral dos radiadores Integrais Segundo a Lei de Plank...................................15 Figura 5. Reator Eletrônico ...............................................................................................................21 Figura 6. Reator Eletromagnético .....................................................................................................22 Figura 7. Starter para lâmpadas fluorescentes...................................................................................22 Figura 8. Funcionamento das lâmpadas fluorescentes ......................................................................23 Figura 8. Lâmpadas fluorescentes.....................................................................................................24 Figura 9. Lâmpada fluorescente compacta........................................................................................25 Figura 10. Lâmpada fluorescente circular.........................................................................................26 Figura 11. Lâmpada de luz mista ......................................................................................................27 Figura 12. Lâmpada de vapor de mercúrio .......................................................................................27 Figura 14. Planta Baixa da Biblioteca da Universidade São Francisco .............................................41 Figura 15. Descrição dos Setores da Biblioteca.................................................................................42 Figura 16. Planta final da Biblioteca..................................................................................................47
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Índice de Reprodução de Cor .............................................................................................14 Tabela 2. Fluxo Luminoso de Luminárias .........................................................................................30 Tabela 3. Iluminância por classe de tarefas visuais: ..........................................................................32 Tabela 4. Fatores determinantes de iluminância adequada: ...............................................................33 Tabela 5. Iluminânicas de Bibliotecas: ..............................................................................................34 Tabela 6. Fatores de Refelxão ............................................................................................................38 Tabela 7. Fator de Utilização .............................................................................................................45 Tabela 8. Período de Manutenção da luminária.................................................................................45
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 1 ...........................................................................................................................................13 Equação 2 ...........................................................................................................................................18 Equação 3 ...........................................................................................................................................18 Equação 4 ...........................................................................................................................................18 Equação 5 ...........................................................................................................................................18 Equação 6 ...........................................................................................................................................35 Equação 7 ...........................................................................................................................................36 Equação 8 ...........................................................................................................................................37 Equação 9 ...........................................................................................................................................39
RESUMO
GIMENES, Rodrigo de Sousa. “Adequação dos níveis de Iluminação em ambientes especiais – Um Estudo de Caso” Campinas, 2008. no f. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade São Francisco, Campinas, 2008. Este trabalho se destina ao aprimoramento de estudos de técnicas de iluminação, cálculos, formas de se distribuir a iluminação, tipos de iluminações. O estudo foi elaborado a partir de livros específicos e normas vigentes, para que se torne cada vez mais difundida a necessidade de adequação dos níveis de iluminação em ambientes especiais, como, locais de trabalho, salas de aula, ambientes de leitura e outros locais onde a iluminação correta é essencial para que o olho humano não sofra conseqüências por conta de um esforço visual fora do comum. Também seguem propostas para adequação das iluminações da biblioteca que é um dos principais ambientes da Universidade São Francisco Campinas, conforme a necessidade e norma especifica (NBR 5413/92). Palavras-chave: Iluminância 1. Lâmpada 2. Lux 3.Temperatura 4. Cor 5.
ABSTRACT
GIMENES, Rodrigo de Sousa. “Adequacy of the special levels of illumination in environments - A Case study”. Campinas, 2008. in the f. Work of Conclusion of Course, San Francisco University, Campinas, 2008. This work if destines to the improvement of studies of techniques of illumination, calculations, forms of if distributing the illumination, types of illuminations. The study it was elaborated from specific books and effective norms, so that if it more becomes each time spread out the necessity of adequacy of the special levels of illumination in environments, as, workstations, classrooms, environments of reading and other places where the correct illumination is essential so that the human eye does not suffer consequences of a visual effort on account are of the common one. Also they follow proposals for adequacy of the illuminations of the library that is one of main environments of the University San Francisco Campinas, as the necessity and norm specifies (NBR 5413/92). Keywords: Iluminância 1. Light bulb 2. Lux 3.Temperatura 4. Color 5.
1. INTRODUÇÃO
Analisando as situações das condições de iluminação artificial em épocas antigas e comparando
com as atuais nota-se grandes avanços e descobertas de novas tecnologias que fizeram da
iluminação um foco de estudos não apenas nas elaboração de métodos de iluminação mas também
no comportamento do olho humano em resposta a estas radiações luminosas. A partir da Lâmpada
elétrica criada por Thomas Edison, houve um grande avanço até os modelos utilizados no século
XXI, o qual a Indústria de Iluminação vem investindo e aprimorando técnicas de fabricação, com
intuito de se produzir melhor sensação visual com pouca energia despendida.
Embora seja comum ouvirmos falar que a lâmpada de Edison foi a primeira, no século XIX,
já havia iluminações publicas as quais eram compostas por dois eletrodos de carvão muito
próximos, por onde ocorria uma transferência de elétrons, lâmpada esta conhecida como lâmpada
de arco pois produzia um clarão, o que a impossibilitava de ser utilizada em ambientes fechados ou
onde se precisasse de menor nível de iluminação, por exemplo, as residências.
Como o modelo de Edison possibilitou esta comodidade, ela foi considerada a primeira
lâmpada elétrica. Esta primeira lâmpada nada mais era do que um fio de linha carbonizado em um
candinho hermeticamente fechado, que produzia uma luz fraca e amarelada, parecida como uma
vela. Seu rendimento era de aproximadamente 1,41 Lumens/Watt.
Atualmente a indústria de iluminação tem buscado iluminações com alto rendimento e com
melhor eficiência, consequentemente sendo descartadas as tecnologias mais antigas e com menor
eficiência, fato este incentivado pela grande busca pela economia de energia elétrica e seu
racionamento. Como os gastos com implantações de usinas é consideravelmente grande, os
governos preferem exigir e cobrar equipamentos e componentes com melhor eficiência, ao invés de
se construir usinas elétricas.
Dentro de alguns anos, talvez aconteça no Brasil como em alguns paises de primeiro mundo
onde equipamentos com baixa eficiência estão proibidos de serem utilizados, não só por conta do
racionamento energético mas também pela preservação do meio ambiente que na maioria das vezes
sofre com a implantação de novas usinas elétricas.
Uma das formas de se contribuir para melhor utilização da energia elétrica está relacionada a
criação de novas fontes de luz, mais eficientes e mais econômicas.
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1.1. OBJETIVOS
1.1.1. Objetivo Geral
Conhecer as necessidades visuais, relacionadas as tarefas do dia a dia, estudar a luz e suas
fontes, os diversos tipos de iluminação existentes suas vantagens e desvantagens.
1.1.2. Objetivos Específicos
Por meio de estudos, analisar e estudar:
• Sensibilidade do olho humano e suas necessidades
• Conceitos e grandezas da luminotécnica
• Tipos de Iluminação
• Iluminância
• Eficiência de luminárias conforme detalhes construtivos
• Índices de reprodução de cor
• Curva de distribuição luminosa
• Temperatura de cor
• Projetos de iluminação
• Projeto prático das salas da biblioteca da Universidade São Francisco
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1.2. METODOLOGIA
Para fins de estudo utilizou-se livros de instalações elétricas, catálogos de fabricantes de
luminárias e lâmpadas, bem como a instrução de profissionais experientes no assunto.
Depois de concluída a fase de estudos iniciou-se o processo de levantamento de
necessidades luminosas das salas da biblioteca da Universidade São Francisco – Campinas, de
acordo com NBR 5413 e findado o levantamento, foram feitos os cálculos de adequação dos índices
de iluminância, escolha da luminária e lâmpada e distribuição através de software de desenho
(AutoCad 2006).
1.3. ESTRUTURA DO TRABALHO
1. Estudo de Luminotécnica
2. Estudo das respostas visuais à iluminação
3. Proposta de um projeto de adequação de indicies de iluminância da biblioteca;
4. Projeto de Iluminação;
5. Execução de planta elétrica do ambiente
6. Levantamento de custos para adequação
7. Anexos;
8. Revisão;
9. Correção.
10. Conclusão.
11. Bibliográfica;
.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Para o estudo das técnicas de iluminação é necessário se estudar alguns conceitos de
extrema importância, como o comportamento do olho humano em relação à luz, grandezas e etc.
2.1. LUZ
Luz é uma forma de energia radiante verificada pela sensação visual de claridade através do
estímulo da retina ocular.
Ao se acender uma lâmpada elétrica, se emite uma série de radiações. Elas são resultantes da
transformação da energia elétrica em outras formas de energia: radiações infravermelhas,
ultravioletas e luz visível.
2.2. O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
O espectro eletromagnético, (Fig. 1) contem uma série de radiações , que são fenômenos
vibratórios, cuja velocidade (υ) de propagação é constante (300.000 km/s) e que diferem entre si por
sua freqüência (f) e por seu comprimento de onda (λ) tal que υ = λ.f.
Figura 1. O Espectro Eletromagnético
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Para estudo de iluminação, é especialmente importante o grupo de radiações compreendidas
entre os comprimentos de 380 e 760 nm, . ( 1 nanômetro = 10-9 m ), pois elas tem capacidade de
estimular a retina do olho humano, produzindo a sensação luminosa.
O espectro eletromagnético visível está, pois , limitado em um dos extremos pelas radiações
infravermelhas (de maior comprimento de onda) e , no outro, pelas radiações ultravioletas (de
menor comprimento de onda).
2.3. RADIAÇÕES INFRAVERMELHAS
São radiações visíveis ao olho humano. Seus comprimentos de onda estão compreendidos
entre 780 e 10.000 nm. Caracterizam-se por seu forte efeito calorífico, sendo utilizadas em muitas
aplicações como :
Medicina: Tratamento de luxações; ativamento de circulação; aquecimento.
Fotografia: Fotografia com filmes sensíveis ao infravermelho.
Indústria: Secagem de tintas e lacas: o infravermelho penetra profundamente nas emulsões,
produzindo secagem mais rápida e uniforme; também na secagem de enrolamentos elétricos,
trigo, café etc.
Bélicas: Sistemas sensíveis ao infravermelho para orientação de foguetes
2.4. RADIAÇÕES ULTRAVIOLETAS
Seu comprimento de onda está na faixa de 100 a 400 nm. Caracterizam-se por sua elevada
ação química atacando e descolorando tintas, vernizes, plásticos e etc. e pela excitação da
fluorescência de diversas substâncias. Normalmente essas radiações se dividem em três grupos de
propriedades um pouco diferentes: ultravioleta próximo ou luz-negra (UV-A), ultravioleta
intermediário (UV-B) e ultravioleta remoto ou germicida (UV-C).
O Ultravioleta próximo, caracterizado por comprimento de onda próximos às radiações visíveis
(aproximadamente 315 e 400nm), compreende as radiações ultravioletas da luz solar, podendo ser
gerado artificialmente, através de uma descarga elétrica no vapor de mercúrio em alta pressão.
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Essas radiações não afetam perniciosamente a vista humana, não possuem atividades pigmentarias e
eritemáticas sobre a pele humana, e atravessam praticamente todos os tipos de vidros comuns.
Possuem grande atividade sobre material fitográfico, de reprodução e heliográfico (λ =380nm).
Aplicações:
Medicina: aplicação sobre os tecidos vivos e pigmentação da pela (B); Efeito germicida (C)
Fotografia: grande efeito sobre o material fotográfico normal (A);
Indústria: Identificação de substâncias pela fluorescência (A); combate ao mofo e fungos
(C); tratamento de águas (C); lâmpadas fluorescentes (C), vapor de mercúrio e iodeto
metálico (A); produção de ozona (C);
O Ultravioleta intermediário (UV-B) tem elevada atividade pigmentaria e eritematica.
Produz a vitamina D, que possui uma ação anti-raquitica. Esses raios são utilizados unicamente para
fins terapêuticos. Compreendem as radiações do espectro eletromagnético cujos comprimentos de
onda vão de 280 a 315 nm, sendo também gerados artificialmente por descarga elétrica no vapor de
mercúrio em alta pressão.
Já o ultravioleta remoto é caracterizado por seus menores comprimentos de onda
(aproximadamente de 100 à 280nm), sendo gerado especialmente através de uma descarga elétrica
no vapor de mercúrio em baixa pressão. Afeta a vista humana, produzindo irritação dos olhos. Essas
radiações são absorvidas quase integralmente pelo vidro comum, que funciona como filtro, motivo
pelo qual as lâmpadas germicidas possuem bulbos de quartzo.
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2.5. O ESPECTRO VISÍVEL
Examinando a radiação visível, verifica-se que, além da impressão luminosa, obtem-se
também a impressão de cor. Essa sensação de cor está intimamente ligada aos comprimentos de
ondas das radiações. Verifica-se que os diferentes comprimentos de onda (as diferentes cores)
produzem diversas sensações de luminosidade; isto é, o olho humano não é igualmente sensível em
todas as cores do espectro visível.
A fig. 2 indica como varia a sensibilidade de um olho humano médio aos diversos
comprimentos de onda. A curva cheia corresponde à sensibilidade média do olho humano para altos
níveis de luminância, ou seja, nossa maior acuidade visual é para o comprimento de onda de 555
nm, que corresponde ao amarelo-esverdeado. Para o vermelho e o violeta, nossa acuidade visual é
muito pequena.
2.6. O OLHO HUMANO
O olho humano e seu funcionamento se assemelham muito a uma câmera fotográfica
convencional. Logicamente as funções e estrutura do sistema ótico humano são infinitamente mais
complexas.
Figura 2. O Olho Humano
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A câmara fotográfica focaliza os objetos, próximos ou distantes, através da variação da
distancia entre a objetiva e o plano do filme fotográfico. Já o olho humano faz essa focalização pela
modificação da curvatura da lente do cristalino. Ele se aplaina para a visão a distancia e ou diminui
seu raio de curvatura para a visão de objetos próximos.
Já o diafragma da câmara fotográfica (que se fecha ao focalizar objetos de elevada
luminância e se abre ao focalizar objetos na penumbra) corresponde no olho humano
à pupila (íris) (Fig. 3) que através da pressão do músculo ciliar ajusta automaticamente seu diâmetro
aos níveis de luminância dos objetos visualizados.
Figura 3. O papel da pupila no ajuste da quantidade de luz que penetra no olho.
Assim como nas câmaras fotográficas, a imagem é formada invertida no fundo do olho (na
retina) e daí é elevada pelos nervos óticos até ao cérebro que a interpreta e faz sua reinversão.
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2.7. VISÃO DAS CORES
A cor de um objeto iluminado consta da interação de três fatores: a composição espectral do
fluxo luminoso emitido pela fonte luminosa; a refletância espectral do objeto iluminado e da
capacidade do observador de detectar e interpretar a composição espectral da luz recebida pelos
seus olhos.
A retina do olho humano, que faz o papel da emulsão nas câmaras fotográficas, está provida
de duas espécies de células sensíveis a luz, os cones e os bastonetes. Essas células transformam a
luz em impulsos elétricos que os nervos óticos conduzem ao cérebro. O centro visual do cérebro
recebe as informações e as interpreta, verificando-se percepção visual.
As células-bastonetes da retina são sensíveis unicamente à luz, sendo as responsáveis pela
nossa visão para baixos níveis de luminância (da ordem de 0,001 cd/m² ou menos). Neste caso, não
existe percepção de cores. Já as células-cone, sensíveis à luz e à cor, dão-nos o sentido da visão
diurna para altos níveis de Iluminâncias e luminâncias acima de 3cd/m².
2.8. DESLUMBRAMENTO (OFUSCAMENTO)
“Defeito de adaptação que se manifesta em caso de excesso de contraste ou excesso de
iluminância, no espaço e no tempo. No primeiro caso, traduz a falta de harmonia entre a
sensibilidade de partes da retina submetidas simultaneamente a Iluminâncias diferentes. No segundo
caso, resulta do tempo necessário à própria adaptação” (ABNT). O deslumbramento produz
desconforto visual e redução da visão, podendo mesmo ocasionar a cegueira momentânea. Um caso
típico de deslumbramento é o provocado nos motoristas, que dirigem à noite, pelos faróis altos dos
veículos que circulam no sentido contrário.
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2.9. ATRIBUTO DAS CORES
Uma cor possui três atributos subjetivos que a caracterizam: matriz, saturação e luminância
subjetiva.
O matriz é o atributo que permite distinguir uma cor da outra. Assim, pode-se por exemplo,
distinguir o verde do vermelho. É o atributo da sensação visual que determina se uma cor é
vermelha, verde ou amarela.
Saturação (pureza) é o atributo de uma sensação colorida correspondente a um certo matriz
que determina o grau de sua diferença em relação á cor espectral padrão que mais se lhe assemelha.
Uma cor pura (espectral tem saturação integral (100%). Á medida que essa cor se mistura com o
branco, sua saturação diminui, chegando a zero para o branco puro. O matriz e a saturação, em
conjunto, formam o cromatismo.
Luminância subjetiva é o atributo pelo qual um corpo parece mais ou menos luminoso do
que o outro. Pode-se pois variar a sensação de cor de um objeto, variando-se sua lluminância, ainda
que se tenha o cromatismo constante. Assim, quando a luminância diminui, o branco passa a
cinzento e o amarelo a pardo.
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2.10. GRANDEZAS E UNIDADES UTILIZADAS EM ILUMINAÇÃO
2.10.1. Fluxo Luminoso ( ΦΦΦΦ ):
É a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz, ou é a potência de energia
luminosa de uma fonte percebida pelo olho humano. O lúmen pode ser definido como o fluxo
luminoso emitido segundo um ângulo sólido de um esterradiano, por uma fonte puntiforme de
intensidade invariável em todas as direções e igual a 1 candela.
As lâmpadas conforme seu tipo e potência apresentam fluxos luminosos diversos:
- lâmpada incandescente de 100 W: 1000 lm;
- lâmpada fluorescente de 40 W: 1700 a 3250 lm;
- lâmpada vapor de mercúrio 250W: 12.700 lm;
- lâmpada multi-vapor metálico de 250W: 17.000 lm
2.10.2. Eficiência Luminosa
É a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma lâmpada e a potência elétrica desta
lâmpada.
- lâmpada incandescente de 100W: 10 lm/W
- lâmpada fluorescente de 40 W: 42,5 lm/W a 81,5 lm/W.
- lâmpada vapor de mercúrio de 250W: 50 lm/W
- lâmpada multi-vapor metálico de 250W: 68 lm/W.
2.10.3. Intensidade Luminosa ( I )
É a potência da radiação luminosa numa dada direção. A intensidade luminosa é a grandeza
de base do sistema internacional para iluminação, e a unidade é a candela (cd).
Para melhor se entender a intensidade luminosa, é importante o conceito da curva de
distribuição luminosa.
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2.10.4. Curva de Distribuição Luminosa
Trata-se de um diagrama polar no qual se considera a lâmpada ou luminária reduzida a um
ponto no centro do diagrama e se representa a intensidade luminosa nas várias direções por vetores,
cujos módulos são proporcionais a velocidades, partindo do centro do diagrama. A curva obtida
ligando-se as extremidades desses vetores é a curva de distribuição luminosa.
Costuma-se na representação polar, referir os valores de intensidade luminosa constantes a
um fluxo de 1000 lumens.
2.10.5. Iluminância ou Iluminamento (E )
É a relação entre o fluxo luminoso incidente numa superfície e a superfície sobre a qual este
incide; ou seja é a densidade de fluxo luminoso na superfície sobre a qual este incide. A unidade é o
LUX, definido como o iluminamento de uma superfície de 1 m2 recebendo de uma fonte puntiforme
a 1m de distância, na direção normal, um fluxo luminoso de 1 lúmen, uniformemente distribuído.
Exemplos de Iluminância
Dia ensolarado de verão em local aberto ≈ 100.000 lux
Dia encoberto de verão ≈ 20.000 lux
Dia escuro de inverno ≈ 3.000 lux
Boa iluminação de rua ≈ 20 a 40 lux
Noite de lua cheia ≈ 0,25 lux
Luz de estrelas ≈ 0,01 lux.
Luminância é um dos conceitos mais abstratos que a luminotécnica apresenta. É através da
luminância que o homem enxerga. No passado denominava-se de brilhança, querendo significar que
a luminância está ligada aos brilhos. A diferença é que a luminância é uma excitação visual,
enquanto que o brilho é a resposta visual; a luminância é quantitativa e o brilho é sensitivo. É a
diferença entre zonas claras e escuras que permite que se aprecie uma escultura; que se aprecie um
dia de sol. As partes sombreadas são aquelas que apresentam a menor luminância em oposição às
outras mais iluminadas.
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Luminância liga-se com contrastes, pois a leitura de uma página escrita em letras pretas
(refletância 10%) sobre um fundo branco (papel, refletância 85%) revela que a luminância das letras
é menor do que a luminância do fundo e, assim, a leitura “cansa menos os olhos”. Entretanto,
quando as luminâncias se aproximam, como é o caso da linha de costura e do tecido, a observação
torna-se mais difícil (contraste reduzido) e há necessidade de mais luz. Grande é o efeito
psicológico das luminâncias no indivíduo, quando o homem vê, compara luminâncias. Quando
compara luminâncias pode ficar eufórico ou triste, estimulado ou abatido.
Por definição luminância é a razão da intensidade luminosa ( dI ), incidente num elemento
de superfície que contém o ponto dado, para a área da aparente vista pelo observador, quando esta
área tende a zero. Área aparente significa que é a área projetada, aquela que é vista pelo observador.
Por exemplo, quando a incidência da intensidade luminosa é normal à superfície esta área aparente
é a própria área da superfície, caso contrário é proporcional ao co-seno do ângulo α.
Em matemática:
Equação 1
αcos⋅=dA
dIL
onde:
L luminância [cd/m2]
A: área da superfície [m2 ]
α: direção da observação [ ° ]
I: intensidade luminosa [cd]
2.10.6. Índice de Reprodução de Cor (IRC )
O índice de reprodução de cor é baseado em uma tentativa de mensurar a percepção da cor
avaliada pelo cérebro. O IRC é o valor percentual médio relativo à sensação de reprodução de cor,
baseado em uma série de cores padrões. Para indicar de forma consistente as propriedades de
reprodução de cor de uma fonte de luz, idealizou-se um índice de reprodução de cores padrões (no
caso 8) sob diferentes iluminantes.
O método de avaliação, numa explicação bem simplificada, consiste na avaliação das cores
padrões, quando submetidas à luz da fonte a ser analisada e sob a luz de uma fonte de referência que
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deveria ser um corpo negro (radiador integral), que apresenta um valo de 100%. Costuma-se, então,
afirmar que está relacionado com a lâmpada incandescente, pois esta tem um comportamento
próximo ao do radiador integral. Então se uma fonte luminosa apresenta um índice de 60%, este
está relacionado como radiador integral que é de 100%. Isto é verdade em parte. Como a percepção
varia segundo o indivíduo e suas experiências anteriores, nem sempre esta avaliação corresponde à
realidade. Para facilitar o esclarecimento, é costume, entre os fabricantes, a apresentação de uma
tabela que informe comparativamente o índice de reprodução de cores, a temperatura de cor e a
eficácia ou eficiência luminosa.
Um IRC em torno de 60 pode ser considerado razoável, 80 é bom e 90 é excelente. Claro
que tudo irá depender da exigência da aplicação que uma lâmpada deve atender. Um IRC de 60
mostra-se inadequado para uma iluminação de loja, porém, é mais que suficiente para a iluminação
de vias públicas.
Exemplo:
Tabela 1. Índice de Reprodução de Cor
Lâmpada IRC
Incandescente 100
Fluorescente 60
Vapor de mercúrio 55
Vapor metálico 70
Vapor de sódio A. . P. 30
Vapor de sódio B. P. 0
15
2.10.7. Temperatura de Cor
No instante que um ferreiro coloca uma peça de ferro no fogo, esta peça passa a comportar-
se segundo a lei de Planck e vai adquirindo diferentes colorações na medida em que sua temperatura
aumenta. Na temperatura ambiente sua cor é escura, tal qual o ferro, mas será vermelha a 800 K,
amarelada em 3.000 K, branca azulada em 5.000K. Sua cor será cada vez mais clara até atingir seu
ponto de fusão. Pode-se então, estabelecer uma correlação entre a temperatura de uma fonte
luminosa e sua cor, cuja energia do espectro varia segundo a temperatura de seu ponto de fusão. Por
exemplo, uma lâmpada incandescente opera com temperaturas entre 2.700 K e 3.100 K,
dependendo do tipo de lâmpada a ser escolhido. A temperatura da cor da lâmpada deve ser
preferencialmente indicada no catálogo do fabricante.
A observação da experiência acima indica que, quando aquecido o corpo negro (radiador
integral) emite radiação na forma de um espectro contínuo. No caso de uma lâmpada incandescente,
grande parte desta radiação é invisível, seja na forma de ultravioletas, seja na forma de calor
(infravermelhos), isto é, apenas uma pequena porção está na faixa da radiação visível, motivo pelo
qual o rendimento desta fonte luminosa é tão baixo conforme pode ser visto na figura 4
Figura 4. Energia espectral dos radiadores Integrais Segundo a Lei de Plank
O que se pode perceber na figura é que quanto maior for a temperatura, maior será a energia
produzida, sendo que a cor da luz está diretamente relacionada com a temperatura de trabalho (mais
fria quanto maior for a temperatura).
Um aspecto importante é que a temperatura da cor não pode ser empregada isoladamente e
sim em conjunto com o IRC, mas independentemente deste aspecto, aceita-se que cores quentes vão
16
até 3.000K, as cores neutras situam-se entre 3.000 e 4.000K e as cores frias acima deste último
valor.
As cores quentes são empregadas quando se deseja uma atmosfera íntima, sociável, pessoal
e exclusiva (residências, bares, restaurantes, mostruários de mercadorias); as cores frias são usadas
quando a atmosfera deva ser formal, precisa, limpa (escritórios, recintos de fábricas). Seguindo esta
mesma linha de raciocínio, conclui-se que uma iluminação usando cores quentes realça os
vermelhos e seus derivados; ao passo que as cores frias, os azuis e seus derivados próximos. As
cores neutras ficam entre as duas e são, em geral, empregadas em ambientes comerciais.
2.11. TIPOS DE LÂMPADAS
2.11.1. Lâmpadas Incandescentes
As lâmpadas incandescentes possuem bulbo de vidro, em cujo interior existe um filamento
de tungstênio espiralado, que é levado a incandescência pela passagem da corrente (efeito Joule).
Sua oxidação é evitada pela presença de gás inerte (Níquel e Argônio) ou vácuo dentro do tubo.
O alto fluxo luminoso das novas lâmpadas incandescente é obtido com filamentos de dupla
espiralagem feitos de tungstênio puríssimo, pois as exigências da nova norma NBR IEC 64, ao
definir que as novas lâmpada incandescentes apresentem fluxo luminoso mais alto, obriga os
produtores a usarem essa tecnologia, que hoje constitui o ponto alto da fabricação de
incandescentes. Embora o filamento duplo tenha custo bem maior que os filamentos normais, os
fabricantes nacionais empenharam-se para que a norma incluísse a exigência de alto fluxo
luminoso, de modo a dificultar a entrada em nosso mercado de lâmpadas importadas de qualidade
inferior.
O bulbo pode ser incolor ou leitoso, este último usado para reduzir a luminância ou
ofuscamento. A cor da luz é branco-avermelhada. Na reprodução de cores sobressaem as cores
amarela e vermelha, ficando amortecidas as tonalidades verde e azul.
As principais finalidades dos bulbos das lâmpadas são:
- separar o meio interno, onde opera o filamento do meio externo
- diminuir a luminância da fonte de luz
- modificar a composição espectral do fluxo luminoso produzido
- alterar a distribuição fotométrica do fluxo luminoso produzido
- finalidade decorativa.
17
O vidro empregado na fabricação dos bulbos é normalmente o vidro cal, macio, de baixa
temperatura de amolecimento.
Em lâmpadas ao ar livre, são empregados vidros duros ou vidros-borossilicatos, que
resistem ao choque térmico. Em lâmpadas especiais tubulares, onde o filamento é colocado
axialmente muito próximo ao bulbo são utilizados tubos de quartzo, que resistem a elevadas
temperaturas sem ocorrer o seu amolecimento, como nas lâmpadas halógenas.
Para diminuir a luminância da fonte de luz, com o que se diminui a probabilidade de
ofuscamentos os bulbos podem ser fosqueados internamente ou pintados. O fosqueamento interno
corresponde ao tratamento do vidro com ácido fluorídrico, ficando a parte externa do bulbo lisa para
evitar-se a aderência de poeira. Esse fosqueamento interno absorve de 1 a 2% do fluxo luminoso
produzido pelo filamento. A pintura branca é executada com óxido de titânio diminuindo também a
eficiência da lâmpada.
As bases têm por finalidade fixar mecanicamente a lâmpada em seu suporte e completar a
ligação elétrica ao circuito de iluminação. A maior parte das lâmpadas usa a base de rosca tipo
Edison. Elas são designadas pela letra E seguida de um número que indica aproximadamente seu
diâmetro externo em milímetros.
As bases tipo baioneta são indicadas quando se deseja uma fixação que resista a vibrações
intensas (lâmpadas para trens e automóveis, etc.) ou nos tipos “focalizados”, onde a fonte de luz
tenha uma posição precisa num circuito óptico (projetores de cinema, slides, etc.). Em casos
particulares, são utilizadas bases de desenho especial. As bases tipo baioneta são designadas pela
letra B seguida de seu diâmetro em milímetros.
Existem ainda as bases tipo pino as quais são designadas pela letra T, e são as bases
utilizadas pelas lâmpadas fluorescentes tubulares, e os número escritos após a letra, significam o
diâmetro em mm.
2.11.2. Efeito Da Variação Da Tensão No Funcionamento Das Lâmpadas Incandescentes
Quando uma lâmpada incandescente é submetida a uma sobre tensão, a temperatura de seu
filamento, sua eficiência, potência absorvida, fluxo luminoso e corrente crescem, ao passo que sua
vida se reduz drasticamente.
18
As variações podem ser calculadas pelas seguintes expressões empíricas:
Equação 2
38,3
00
Φ=Φ
V
V
Equação 3
54,1
00
=
V
VPP
Equação 4
424,0
00
=
V
VTT
Equação 5
1,13
00
−
=
V
VLL
onde:
Φ : fluxo luminoso
V: tensão
P: potência elétrica
T: temperatura
L; vida
OBS: os valores com sub-índice 0, são os valores nominais.
2.11.3. Lâmpadas Halógenas
São lâmpadas incandescentes nas quais se adicionam internamente ao bulbo, elementos
halógenos como o iodo ou bromo. Realiza-se no interior do bulbo o chamado “ciclo do iodo, ou
ciclo do bromo”. O tungstênio evaporado combina-se (em temperaturas abaixo de 1400° C com o
halogênio adicionado ao gás presente no bulbo. O composto formado (iodeto de tungstênio), fica
circulando dentro do bulbo, devido às correntes de convecção aí presentes, até se aproximar
novamente do filamento. A alta temperatura aí reinante decompõe o iodeto, e parte do tungstênio se
deposita novamente no filamento regenerando-o . O halogênio liberado começa o ciclo. Temos
assim, uma reação cíclica que reconduz o tungstênio evaporado para o filamento. Com isso, o
filamento pode trabalhar em temperaturas mais elevadas (aproximadamente 3200 a 3400K),
obtendo-se maior eficiência luminosa, fluxo luminoso de maior temperatura de cor, ausência de
depreciação do fluxo luminoso por enegrecimento do bulbo e dimensões reduzidas.
19
Para que o ciclo do iodo ocorra, a temperatura do bulbo deve estar acima de 250°C,
obrigando a utilização de bulbos de quartzo, o que encarece a produção e exige que a lâmpada
funcione nas posições para a qual foi projetada.
Recomendam-se os seguintes cuidados em sua instalação:
- não tocar o bulbo de quartzo com as mãos para evitar engordurá-lo; caso
necessário, limpar as manchas com álcool;
- nas lâmpadas de maior potência, protegê-las individualmente por fusíveis pois,
devido a suas reduzidas dimensões, no fim de sua vida, poderão ocorrer arcos
elétricos internos;
- verificar a correta ventilação das bases e soquetes, pois temperaturas elevadas
poderão danificá-los e romper a selagem na entrada dos lides;
- só instalar a lâmpada na posição para a qual foi projetada.
São lâmpadas de grande potência, mais duráveis, de melhor rendimento luminoso, menores
dimensões e que reproduzem mais fielmente as cores, sendo todavia, mais caras. São utilizadas para
iluminação de praças de esporte, pátios de armazenamento de mercadorias iluminação externa em
geral, teatros, estúdios de TV museus, monumentos, projetores, máquinas de xérox, etc.
2.11.4. Lâmpadas Halógenas Dicróicas
A lâmpada dicróica é uma lâmpada halógena com bulbo de quartzo, no centro de um refletor
com espelho multifacetado numa base bipino. Possui facho de luz bem delimitado, homogêneo, de
abertura controlada e mais frio, pelo fato de transmitir aproximadamente 65% da radiação
infravermelha para a parte superior da lâmpada. É disponível em duas versões com potência de
50W e tensão de 12 V, sendo necessário o uso de transformador, a saber:
- dicróica fechada: abertura de facho de 12° , 24° e 36°, com refletor dicróico
com vidro frontal
- dicróica aberta: abertura de facho de 24° e 36°, com vidro refletor dicróico sem
vidro frontal.
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As lâmpadas halógenas com refletor dicróico possuem uma luz mais branca, mais brilhante
e intensa , são ótimas para fins decorativos, transmitem menos calor ao ambiente e possuem um
facho de luz homogêneo bem definido.
2.11.5. Lâmpadas de Descarga
Nessas lâmpadas o fluxo luminoso é gerado diretamente ou indiretamente pela passagem da
corrente elétrica através de um gás, mistura de gases ou vapores.
As lâmpadas de descarga podem ser:
-FLUORESCENTE
-LUZ MISTA
-VAPOR DE MERCÚRIO
- VAPOR DE SÓDIO
- MULTIVAPORES METÁLICOS
- LUZ NEGRA
2.11.6. Lâmpadas Fluorescentes
São lâmpadas que utilizam a descarga elétrica através de um gás para produzir energia
luminosa. As lâmpadas fluorescentes tubulares consistem de um bulbo cilíndrico de vidro, tendo em
suas extremidades eletrodos metálicos de tungstênio recobertos de óxidos que aumentam seu poder
emissor, por onde circula a corrente elétrica. Em seu interior existe vapor de mercúrio ou argônio a
baixa pressão e as paredes internas do tubo são pintadas com materiais fluorescentes conhecidos por
cristais de fósforo (phósphor, complexo de cálcio, bário, zinco, etc, conforme tipo e fabricante,
contendo micro cristais de fósforo).
Para as lâmpadas fluorescentes chamadas da “partida lenta”, são necessários dois
equipamentos auxiliares: o starter e o reator.
21
O starter é um dispositivo constituído de um pequeno tubo de vidro dentro do qual são
colocados dois eletrodos imersos em gás inerte, responsável pela formação inicial do arco que
permitirá estabelecer um contato direto entre os referidos eletrodos e destina-se a provocar um pulso
de tensão a fim de deflagrar a ignição da lâmpada.
Existem dois tipos de reatores, o eletromagnético que consiste essencialmente de uma
bobina com núcleo de ferro, ligada em série com a alimentação da lâmpada, o qual tem por
finalidade provocar um aumento da tensão durante a ignição e uma redução na intensidade da
corrente durante o funcionamento da lâmpada; e o reator eletrônico, que tem a mesma função do
reator eletromagnético e consiste basicamente de um circuito de retificação e um inversor oscilante
(oscilador), de 16 a 50 kHz. Segundo os fabricantes, os reatores eletrônicos oferecem inúmeras
vantagens em relação aos eletromagnéticos, a saber: menor ruído audível; menor aquecimento;
menores níveis de interferência eletromagnética, menor consumo de energia elétrica e redução da
cintilação (flicker).
Na figura abaixo seguem exemplos dos reatores eletrônicos e dos eletromagnéticos:
Figura 5. Reator Eletrônico
22
Figura 6. Reator Eletromagnético
2.11.6.1. Principio de funcionamento
Ao se fechar o interruptor, ocorre no starter uma descarga de efeito corona, o elemento bi
metálico aquecido fecha o circuito, a corrente que passa aquece os eletrodos da lâmpada. Depois de
fechados os contatos (no starter fig. 7), cessa a descarga o que provoca rápido esfriamento do bi
metálico, que dessa forma abrem os contatos e cessa a corrente pelo starter. Em conseqüência da
abertura do contato, é gerado no reator uma sobre tensão que faz romper o arco, e o circuito passa a
fechar-se no interior da lâmpada. Os elétrons deslocando-se de um filamento a outro, esbarram em
seu trajeto com átomos do vapor de mercúrio que provocam liberação de energia luminosa não
visível (freqüências muito elevadas) tipo radiação ultravioleta.
Figura 7. Starter para lâmpadas fluorescentes
As radiações em contato com a pintura fluorescente do tubo, produzem radiação luminosa
visível. A tensão final no starter é insuficiente para gerar uma nova descarga, o que faz com que o
mesmo fique fora de serviço, enquanto a lâmpada estiver acesa.
23
Figura 8. Funcionamento das lâmpadas fluorescentes
Como os reatores eletromagnéticos são bobinas (indutâncias), absorvem potência reativa da
rede e podem apresentar baixo fator de potência. Para melhorar o fator de potência e eliminar o
efeito da interferência em rádio e TV, o starter é provido de um capacitor ligado em paralelo com o
elemento bi metálico. Ainda, para melhorar o FP e reduzir o efeito estroboscópico pode-se executar
uma ligação em paralelo de 2 lâmpadas fluorescentes, utilizando um reator duplo. Neste caso uma
das lâmpadas é ligada normalmente com o reator e a outra em série com um reator e um capacitor
de compensação constituindo um reator capacitivo.
Existe dois tipo de reatores eletromagnéticos:
- Comuns ou convencionais: necessitam de starter para prover a ignição, podendo ser
simples ou duplos;
- De partida rápida: não necessitam de starter, podendo ser simples ou duplos.
O uso de reatores eletrônicos permite que seja feita a “dimerização” das lâmpadas
fluorescentes. Existem reatores eletrônicos:
De alta freqüência, que podem ser simples ou duplos;
De alta freqüência dimerizável, que podem ser simples ou duplos.
24
2.11.6.1.1. Reatores Dimerizaveis
Uma enorme vantagem dos reatores eletrônicos é poderem ser dimerizáveis em uma ampla
faixa. Este avanço tecnológico permite o controle do nível da iluminação fluorescente – o que era
impossível até então. Pode-se conseguir uma economia de energia de até 70% em relação a um
sistema com os reatores eletromagnéticos. Os modelos dimerizáveis podem ser usados
em conjunto com sensores de presença e de movimento, possibilitando a integração a sistemas
de controle e gerenciamento inteligentes.
2.11.6.2. Tipos de Lâmpadas Fluorescentes
Existe atualmente uma imensa gama de tipos de lâmpadas fluorescentes, desde tubulares, até
compactas ou de formato circulares, podendo o projetista optar conforme suas necessidades e
preferências. Cabe dizer, que sempre ao se pensar em projeto de iluminação, é adequado obter
informações atualizadas dos diversos fabricantes de lâmpadas para obter informações sobre os
últimos lançamentos.
Resumidamente pode-se citar o seguintes tipos de lâmpadas fluorescentes:
Figura 9. Lâmpadas fluorescentes
25
2.11.6.3. Lâmpadas fluorescentes compactas integradas
Foram desenvolvidas visando obter grande economia de energia através de sua instalação
em lugar das incandescentes comuns. São lâmpadas mais eficientes, pois economizam até 80% de
energia em relação às lâmpadas incandescentes, vida longa (≈10.000 h), ótimo índice de reprodução
de cores (≈80) e adaptável a base comum (E-27), com potências que variam de 9 a 23W.
Exemplos: PL * Eletronic da Philips, Dulux da Osram.
Figura 10. Lâmpada fluorescente compacta
2.11.6.4. Lâmpadas fluorescentes compactas não integradas
São lâmpadas de 2 pinos constituídas por um grupo de pequenos tubos revestidos de pó
fluorescente, interligados de modo a formar uma lâmpada “single-ended” com dimensões muito
compactas, e reator eletromagnético acoplado. O revestimento das lâmpadas é feito com fósforos
tricomáticos, e apresentam um IRC de 82, o que é considerado muito bom. São lâmpadas ideais
para serem utilizadas de forma embutida, montadas em downlighters, luminárias de mesa, arandelas
e luminárias de pedestais. São bastante utilizadas em iluminação comercial e ambientes
residenciais.
2.11.6.5. Sistema fluorescente circular
Composto de uma lâmpada fluorescente circular e um adaptador para soquetes comuns,
também podendo substituir diretamente as lâmpadas incandescentes em cozinhas, áreas de serviço,
garagens, etc.
26
Figura 11. Lâmpada fluorescente circular
2.11.6.6. Lâmpadas fluorescentes tubulares
São as tradicionais lâmpadas fluorescentes de comprimentos diversos que variam entre
aproximadamente 400 mm, 600 mm, 1200 mm e 2400 mm, cuja potência varia de 15 a 110 W,
tonalidades de cor distintas e em dois diâmetros (26mm e 33,5mm) para operação em partida
rápida, convencional ou eletrônica. As lâmpadas fluorescentes da Série 80, apresentam IRC igual a
85, possibilitando muito boa reprodução de cores sendo muito utilizadas em iluminação de grandes
áreas como escritórios, bancos, lojas, escolas, hospitais, hotéis, supermercados, etc.
2.11.7. Lâmpadas de Luz Mista
Constam de um tubo de arco de vapor de mercúrio em série com um filamento
incandescente de tungstênio que, além de produzir fluxo luminoso funciona como elemento de
estabilização da lâmpada. Reúne características da lâmpada incandescente, fluorescente e vapor de
mercúrio, pois:
- a luz do filamento emite luz incandescente;
- a luz do tubo de descarga a vapor de mercúrio emite intensa luz azulada;
- a radiação invisível (ultravioleta), em contato com a camada fluorescente do
tubo, transforma-se em luz avermelhada.
As lâmpadas de luz mista dispensam o reator uma vez que o filamento além de produzir luz,
limita a corrente de funcionamento, podendo ser ligados diretamente a rede, em tensões de 220 v,
pois tensões menores não seriam suficientes para a ionização do tubo de arco. O IRC dessas
27
lâmpadas é 60, e a eficiência luminosa é em torno de 25 lm/W (muito baixa comparada com a
lâmpada a vapor de mercúrio) e tem restrições quanto à posição de funcionamento, ou seja não é
uma boa opção para um sistema de iluminação, pois a vida útil é de aproximadamente 6000 horas.
A potência varia entre 160W a 500W.
Figura 12. Lâmpada de luz mista
2.11.8. Lâmpadas de Vapor de Mercúrio
Constam de um tubo de descarga feito de quartzo para suportar elevadas temperaturas, tendo
em cada extremidade um eletrodo principal, de tungstênio recoberto com material emissor de
elétrons.
Figura 13. Lâmpada de vapor de mercúrio
2.11.8.1. Princípio de Funcionamento
Quando uma tensão é aplicada à lâmpada cria-se um campo elétrico entre o eletrodo auxiliar
e o principal. Forma-se um arco elétrico entre eles provocando o aquecimento dos óxidos emissores,
28
a ionização do gás e a formação de vapor de mercúrio. Depois que o meio interno tornou-se
ionizado, a impedância elétrica torna-se reduzida e, como a do circuito de partida é elevada (devido
ao resistor), este se torna praticamente inativo, passando a descarga elétrica a ocorrer entre os
eletrodos principais. Com o aquecimento do meio interno a pressão dos vapores cresce com o
conseqüente aumento do fluxo luminoso. O período de partida leva alguns segundos, e a lâmpada só
entra em regime aproximadamente 6 minutos depois de ligada à chave. Se a lâmpada é apagada, o
mercúrio não pode ser reionizado até que a temperatura do arco seja diminuída suficientemente, isto
leva de 3 a 10 minutos, dependendo das condições externas e da potência da lâmpada.
O IRC é de 45, a eficiência luminosa varia entre 45 a 55 lm/W, e a vida varia em torno das
18.000 horas, sendo encontradas em vias públicas, fábricas, parques, praças , estacionamentos, etc.
2.11.9. Lâmpadas a Vapor de Sódio
Produzem uma luz monocromática amarela, sem ofuscamento, e são apresentadas como a
melhor solução para iluminação em locais onde existe névoa ou bruma.
As lâmpadas a vapor de sódio a alta pressão têm um tubo de descarga de óxido de alumínio
sintetizado, encapsulado por um bulbo oval de vidro. O tubo de descarga é preenchido por uma
amálgama de sódio-mercúrio, além de uma mistura gasosa de neônio e argônio, utilizada para a
partida.
As lâmpadas de sódio são produzidas para substituir as lâmpadas vapor de mercúrio
diretamente nas potências equivalentes, devendo-se observar que as luminárias não devem causar
um excessivo aumento da tensão de arco.
O IRC das lâmpadas a vapor de sódio é 23, a temperatura de cor é em torno de 2.000K e a
vida varia em torno de 16.000 horas, necessitando de reator e ignitor de boa qualidade para
operação e ignição confiável, não devendo ser utilizadas com circuitos capacitivos. São usadas em
estradas, pontes, viadutos, túneis, aeroportos, etc.
2.11.10. Lâmpada a Vapor Metálico
São lâmpadas de vapor de mercúrio nas quais se introduzem outros elementos (iodetos,
brometos) em seu tubo de descarga, de forma que o arco elétrico se realize numa atmosfera de
29
vários vapores misturados. Obtêm-se assim maiores eficiências luminosas, até 90 lm/W e melhor
composição espectral.
São especialmente recomendadas quando se quer ótima qualidade na reprodução de cores
como em lojas, shoppings, estádios, pistas de corrida, principalmente quando se pretende
televisionamento em cores.
O IRC varia entre 65 e 85, conforme tipo e potência, bem como a temperatura de cor, que
varia entre 3000K a 4900K
Todas as lâmpadas a vapor metálico requerem um reator e um ignitor, os quais influenciam
sua performance, ademais a tensão não deve flutuar mais que ± 5% da tensão do reator
2.11.11. Lâmpada de Luz Negra
São lâmpadas a vapor de mercúrio, diferindo destas somente no vidro utilizado na confecção
da ampola externa. Nesse caso utiliza-se o bulbo externo de vidro com óxido de níquel (vidro de
Wood), que sendo transparente ao ultravioleta próximo absorve em grande parte o fluxo luminoso
produzido.
São usadas em exames de gemas e minerais, apuração de fabricações, setores de correio,
levantamento de impressões digitais, na indústria alimentícia para verificar adulterações, etc.
2.12. TIPOS DE LUMINÁRIAS
As luminárias são constituídas pelos aparelhos com as lâmpadas, e têm função de proteger
as lâmpadas, orientar ou concentrar o facho luminoso, difundir a luz, reduzir o ofuscamento e
proporcionar um bom efeito decorativo.
No caso de luminárias para edificações, embora se utiliza basicamente lâmpadas
fluorescentes, a diversidade de tipos é extensa e variada, variedade esta provocada não só pelo
número e potência das lâmpadas utilizadas e pelos modos de instalação e montagem, mas
principalmente pela forma de controle de luz.
Devido a esta diversidade, a classificação dos tipos de luminárias é bastante problemático,
porém será apresentado aqui a classificação feita pela CIE (Comission Internacionale de
30
L’Eclairage) baseada na percentagem do fluxo luminoso total dirigido para cima ou para baixo de
um plano horizontal de referência.
Para melhor compreender os diversos tipos de luminárias, é importante observar a tabela
abaixo:
Tabela 2. Fluxo Luminoso de Luminárias
Classificação da luminária Fluxo luminoso em relação ao plano horizontal (%)
Para o teto Para o plano de trabalho
Direta 0-10 90-100
Semi-direta 10-40 60-90
Indireta 90-100 0-10
Semi-indireta 60-90 10-40
Difusa 40-60 60-40
2.13. CÁLCULO LUMINOTÉCNICO
O projeto de iluminação de um recinto supõe algumas opções preliminares. Deve-se
escolher entre:
- Iluminação incandescente, mista ou fluorescente
- Iluminação direta, indireta, semi-direta, semi-indireta, semi-concentrante direta,
concentrante direta.
Esta opção envolve aspectos de decoração do ambiente e principalmente o conhecimento da
destinação do local (sala, escritório, loja, indústria etc.) e as atividade que serão desenvolvidas no
local (trabalho bruto, trabalhos que exija iluminância intensa etc.). Deve-se de imediato determinar:
- As dimensões do local
-As cores das paredes e do teto
-A altura das mesas, bancadas de trabalho ou máquinas a serem operadas, conforme o caso.
-Possibilidade de fácil manutenção dos aparelhos.
31
Existem vários métodos que podem ser aplicados na elaboração de um projeto de iluminação
de ambientes interiores.
Além do método proposto pelo IES (Iluminating Engineering Society) no seu Lighting
Handbook, encontran-se nos manuais e catálogos de fabricantes de lâmpadas e luminárias, roteiros
que seguem em geral as mesmas considerações, aplicando os dados luminotécnicos referentes aos
produtos que fabricam.
2.13.1. Índice de iluminância de Interiores
A Norma Brasileira NBR 5413/92 apresenta uma tabela com os valores de iluminância de
ambientes distribuídos em três classes de tarefas visuais A, B e C, os quais tem seu iluminamento
expresso em lux.
32
Tabela 3. Iluminância por classe de tarefas visuais:
Classe Iluminância (Lux) Tipo de Atividade
20 – 30 - 50 Área pública com arredores escuros
50 – 75 - 100
Orientação simples para permanência curta.
100 – 150 - 200
Recintos não usados para trabalho contínuo, depósitos.
A Iluminação geral para áreas usadas interruptamente ou com tarefas visuais simples.
200 – 300 – 500
Tarefas com requisitos visuais limitados, trabalho bruto de maquinaria, auditório.
500 – 750 - 1000
Tarefas com requisitos visuais normais, trabalho médio de maquinaria, escritórios.
B Iluminação geral para área de trabalho.
1000 – 1500 - 2000
Tarefas com requisitos especiais, gravação manual, inspeção, indústria de roupas.
2000 – 3000 - 5000
Tarefas visuais exatas e prolongadas, eletrônica de tamanho pequeno.
5000 – 7500 – 10000
Tarefas visuais muito exatas, montagem de micro-eletrônica.
C Iluminação adicional para tarefas visuais difíceis.
10000 – 15000 - 20000
Tarefas visuais muito especiais, cirurgia.
A norma também descreve um procedimento para a escolha da iluminância de acordo com as
tarefas visuais. Para escolher a Iluminância, deve-se levar em consideração:
- A idade do observador
- A velocidade e a precisão exigidas na operação
- A refletância da superfície onde se desenvolve a tarefa.
33
Tabela 4. Fatores determinantes de iluminância adequada:
Peso
Característica da tarefa e do observador
- 1 0 +1 Idade Inferior a 40 anos 40 a 55 anos Superior a 55
anos Velocidade e precisão Sem importância Importante Crítica Refletância do fundo da tarefa Superior a 70% 30 a 70% Inferior a 30%
2.13.2. Procedimento para o cálculo
Para calcular qual faixa de iluminância utilizar, é preciso fazer a soma algébrica de três
valores conforme cada caso.
O primeiro valor está relacionado a faixa de idade das pessoas que utilizarão a área, portanto
se inferior a 40 anos, o primeiro valor da soma será -1, se possuir de 40 à 55 anos, o primeiro valor
da soma será 0, se for superior a 55 anos, o valor atribuído será +1.
O segundo valor está relacionado a velocidade de precisão, ou seja, a precisão exigida pelo
trabalho a ser executado na área a ser dimensionada e este segundo valor também pode ser -1, 0 ou
1 conforme cada caso, sem importância, importante e critica.
O terceiro valor está relacionado a refletância do fundo da área de trabalho e segue os
mesmos critérios.
Resumindo:
a) analisar cada característica para determinar o seu peso (-1, 0 ou +1);
b) somar os três valores encontrados, algebricamente, considerando o sinal;
c) usar a iluminância inferior do grupo, quando o valor total for igual a –2 ou –3; a iluminância
superior, quando a soma for +2 ou +3; e iluminância média, nos outros casos.
- A maioria das tarefas visuais apresenta pelo menos média precisão.
- Para cada tipo de local ou atividade, três iluminâncias são indicadas, sendo a seleção do valor
recomendado feita da seguinte maneira.
34
- Das três iluminâncias, considerar o valor do meio, devendo este ser utilizado em todos os
casos.
- O valor mais alto, das três iluminâncias, deve ser utilizado quando:
a) a tarefa se apresenta com refletâncias e contrastes bastante baixos;
b) erros são de difícil correção;
c) o trabalho visual é crítico;
d) alta produtividade ou precisão são de grande importância;
e) a capacidade visual do observador está abaixo da média.
Nota: Como exemplo de precisão, pode-se mencionar a leitura simples de um jornal versus a leitura de
uma receita médica, sendo a primeira sem importância a segunda crítica.
- O valor mais baixo, das três iluminâncias, pode ser usado quando:
a) Refletâncias ou contrastes são relativamente altos;
b) A velocidade e/ou precisão não são importantes;
c) A tarefa é executada ocasionalmente.
Iluminâncias em lux, por tipo de atividade (valores médios em serviço)
Exemplo:
Tabela 5. Iluminâncias de Bibliotecas:
- Sala de leitura 300 – 500 - 750 - Recinto das estantes 200 – 300 – 500 - Fichário 200 – 300 – 500
A cada um destes critérios deve ser dada a maior atenção, pois estão diretamente
relacionados com as necessidades visuais, conforto visual e, portanto, o bem estar humano.
Ao se iniciar um projeto luminotécnico devem-se realizar opções preliminares, ou seja,
escolher o tipo de iluminação mais adequada (incandescente,. fluorescente, etc.,) o tipo de luminária
(direta, semi-direta, etc.), sendo que estas opções envolvem aspectos de decoração, tipo do local
35
(sala, escritório, loja, etc.) e as atividades que serão desenvolvidas (trabalho bruto de maquinaria,
montagem, leitura, etc.)
Basicamente existem dois métodos para cálculo luminotécnico:
- Método dos Lumens ou Método do Fluxo Luminoso;
- Método Ponto por Ponto.
O método mais utilizado para sistemas de iluminação em edificações é o método dos
Lumens, ou método do Fluxo Luminoso, que consiste em determinar a quantidade de fluxo
luminoso (lumens) necessário para determinado recinto baseado no tipo de atividade desenvolvida,
cores das paredes e teto e do tipo de lâmpada-luminária escolhidos.
O método ponto por ponto também chamado de método das intensidades luminosas baseia-
se nas leis de Lambert e é utilizado quando as dimensões da fonte luminosa são muito pequenas em
relação ao plano que deve ser iluminado. Consiste em determinar a iluminância (lux) em qualquer
ponto da superfície, individualmente, para cada projetor cujo facho atinja o ponto considerado. O
iluminamento total será a soma dos iluminamentos proporcionados pelas unidades individuais.
2.13.3. Método dos Lumens ou do Fluxo Luminoso
A maneira de efetivar este método, é utilizando a fórmula abaixo:
Equação 6
d
SE
∗∗=Φ
µ
onde:
Φ: fluxo luminoso em lumens;
E: iluminância ou nível de iluminamento em lux;
S: área do recinto em m2;
µ: fator de utilização;
d: fator ou coeficiente de depreciação.
A partir do fluxo luminoso total necessário, determina-se o número de lâmpadas da seguinte forma:
36
Equação 7
φΦ=n
onde:
n: número de lâmpadas;
Φ: fluxo luminoso em lumens;
φ: fluxo luminoso de cada lâmpada.
2.13.4. Iluminância ou nível de Iluminamento
Os níveis de iluminância são determinados pela norma NBR 5413, tabela 2 conforme a
atividade a ser desenvolvida no ambiente.
Para o caso em questão segue os valores de tabela:
5.3.5 Bibliotecas:
- Sala de leitura 300 – 500 - 750 - Recinto das estantes 200 – 300 – 500 - Fichário 200 – 300 – 500
5.3.13 Escolas:
- Salas de aulas 200 – 300 - 500 - Quadros negros 300 – 500 – 750 - Salas de trabalhos manuais 200 – 300 – 500 - Laboratório: Geral 150 – 200 – 300 Local 300 – 500 – 750 - Anfiteatros e auditórios: Platéia 150 – 200 – 300 Tribuna 300 – 500 – 750 - Salas de desenho 300 – 500 – 750 - Salão de reuniões 150 – 200 – 300 - Salas de educação física 100 – 150 - 200 - Costuras e atividades semelhantes 300 – 500 – 750 - Artes culinárias 150 – 200 - 300
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2.13.5. Fator de Utilização, µµµµ
O fator de utilização u, sempre menor que 1, denomina-se coeficiente de utilização ou fator
de utilização, e é a razão entre o fluxo utilizado e o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas.
Depende:
1) da distribuição e da absorção da luz, efetuada pelas luminárias;
2) das dimensões do compartimento que se exprime através do Índice do Local;
3) das cores das paredes e teto, caracterizados pelo Fator de Reflexão.
A obtenção do Índice do local varia conforme o fabricante de luminárias, mas sempre é uma
relação entre o comprimento, largura e altura do recinto.
A General Electric fornece o Índice do Local através de uma tabela, onde aparecem letras de
A-J, que são funções da largura, comprimento do local e:
- altura do teto: se a luminária for indireta ou semi-indireta;
- distância do foco luminoso ao chão ou ao plano de trabalho se a luminária for
direta ou semi-direta.
A Philips chama o Índice do Local de Fator do local (K) que pode ser calculado da seguinte
forma:
Equação 8
HLC
LCK
∗+∗=)(
onde:
K: Fator do Local;
C: comprimento do local em m;
L: largura do local em m;
H: altura do local em m, (ou altura da luminária ao plano de trabalho).
38
2.13.6. Fator de Reflexão
Os fatores de reflexão variam conforme as cores. Para efeito de cálculo luminotécnico,
utiliza-se a seguinte tabela simplificada:
Tabela 6. Fatores de Reflexão
Teto branco 75%
Teto claro 50%
Parede branca 50%
Parede clara 30%
Parede medianamente clara 10%
2.13.7. Fator de Depreciação
O fator de depreciação corresponde a uma relação entre o fluxo luminoso no fim do período
de manutenção e o fluxo luminoso no início da instalação. O fluxo luminosos emitido por um
aparelho de iluminação decresce com o uso devido a três causas:
- diminuição do fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas, ao longo a vida útil das
mesmas;
- a sujeira que se deposita sobre os aparelhos;
- a diminuição do poder refletor das paredes e do teto em conseqüência de seu
escurecimento progressivo.
Neste método o fator de depreciação é fornecido pelo fabricante da luminária, e depende
basicamente do modelo utilizado.
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2.13.8. Método Ponto a Ponto
O método ponto por ponto, também chamado de método das intensidades luminosas,
permite o cálculo do iluminamento em qualquer ponto da superfície, individualmente, para cada
projetor cujo facho atinja o ponto considerado. O iluminamento total será a soma dos
iluminamentos proporcionados pelas unidades individuais.
Este método, que deve ser usado quando a dimensões da fonte luminosa são muito pequenas
em relação ao plano que deve ser iluminado, baseia-se nas leis de Lambert que diz:
“O iluminamento varia inversamente com o quadrado da distância “d” do ponto iluminado ao foco
luminoso”.
Equação 9
d
IE
2
cos)( θθ=
onde:
E: iluminamento em lux
I: intensidade luminosa em candelas
θ: ângulo entre a vertical à superfície receptora e o ponto a ser iluminado
d: distância do foco luminoso ao ponto
3. PROJETO
O Projeto escolhido foi o de adequação da iluminação da biblioteca da Universidade São
Francisco Campinas conforme os índices indicados pela Norma NBR 5413/92:
É notado facilmente a deficiência de iluminação em alguns locais do Campus. Este fato
ocorre pois se trata de um prédio antigo (mais de 50 anos) e que a adequação tanto de instalações
elétricas quanto de índices de iluminância se fazem extremamente necessárias.
O método utilizado para calculo da iluminação foi o “Método dos Lumens”.
3.1. LEVANTAMENTO DE DADOS
Em principio fez-se o levantamento das áreas a serem adequadas, visto que a iluminação
local no momento é visivelmente precária, trazendo grande desconforto visual para os usuários do
ambiente.
Com auxilio do software AutoCad 2006, elaborou-se uma planta das instalações atuais da
biblioteca, compostas por Acervo, Área de Leitura e Salas de Estudo, como segue abaixo.
41
Figura 14. Planta Baixa da Biblioteca da Universidade São Francisco As áreas calculadas foram: -Área de Leitura: 140 m² - Atendimento: 40 m² -Sala de Estudos 1 à 6: 9,5 m²
-Sala de Estudos 7: 12,5 m² -Sala de Estudos 8: 8,3 m²
-Sala de Estudos 9: 11,4 m²
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Figura 15. Descrição dos Setores da Biblioteca
3.1.1. Cálculos
Com auxilio de um Luximetro, executou-se as medições de iluminâncias atuais destes ambientes,
para comprovar sua situação deficiente:
- Área de Leitura: 154 Lux - Atendimento: 182 Lux - Sala de Estudos 1: 257 Lux - Sala de Estudos 2: 233 Lux - Sala de Estudos 3: 240 Lux - Sala de Estudos 4: 224 Lux - Sala de Estudos 5: 278 Lux - Sala de Estudos 6: 215 Lux - Sala de Estudos 7: 195 Lux - Sala de Estudos 8: 316 Lux
- Sala de Estudos 9: 175 Lux Com base nestes valores concluiu-se que o sistema de iluminação está realmente abaixo do exigido na norma NBR 5413 (500 Lux) e iniciou-se o projeto da nova iluminação. As luminárias atuais são compostas por duas lâmpadas de 40W Fluorescentes.
43
3.1.2. Seleção da Iluminância
Optou-se por projetar Luminárias refletivas com duas lâmpadas cada de 32W Fluorescentes
e utilização de colméias para evitar ofuscamento.
Conforme a norma 5413/92 , TABELA 1 – Iluminância por classe de tarefas visuais, existem três possíveis índices de iluminância para o ambiente de biblioteca, item 5.3.5: Bibliotecas: - Sala de leitura 300 – 500 - 750 - Recinto das estantes 200 – 300 – 500 - Fichário 200 – 300 – 500
Utilizando-se da tabela 2 da NBR 5413:
Fatores determinantes de iluminância adequada:
Peso Característica da tarefa e do
observador - 1 0 +1
Idade Inferior a 40 anos 40 a 55 anos Superior a 55 anos
Velocidade e precisão Sem importância Importante Crítica
Refletância do fundo da tarefa Superior a 70% 30 a 70% Inferior a 30%
Determinou-se: A idade média dos ocupantes do ambiente: Inferior a 40 anos, P= -1. A velocidade e a precisão exigidas na operação: Importante, P= 0. A Refletância do fundo da tarefa: inferior a 30% P=1; Somou-se algebricamente: P= -1 + 0 + 1 P= 0 Portanto usa-se o índice médio: Sala de Leitura: 500 Lux
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3.1.3. Fator de Utilização
O fator de utilização do recinto, ou simplesmente fator de utilização, é a relação entre o fluxo luminoso que chega ao plano de trabalho e o fluxo luminoso total emitido pelas lâmpadas. O fator de utilização depende das dimensões do ambiente, do tipo de luminária e da pintura das paredes. O primeiro passo é calcular o fator K e adotar o valor inteiro mais próximo:
HLC
LCK
∗+∗=)(
onde:
K: Fator do Local;
C: comprimento do local em m;
L: largura do local em m;
H: altura do local em m, (ou altura da luminária ao plano de trabalho). Portanto: - Área de Leitura: Largura: 9,30m Comprimento: 15,0m K=(15*9,3)/((15+9,3)*3,5) K=1,65, (K=2)
- Sala de Estudos 1 à 6 e 8: Largura: 2,70m Comprimento: 3,50 à 3,85m K=(3,85*2,7)/((3,85+2,7)*3,5) K=0,45 (0,6)
- Sala de Estudos 7: Largura: 3,20m Comprimento: 4,0m K=(4*3,2)/((4+3,2)*3,5) K=0,5 (0,6)
- Sala de Estudos 9: Largura: 3,75m Comprimento: 2,20m K=(3,75*2,2)/((3,75+2,2)*3,5) K=0,4 (0,6)
A partir do valor de reflexão usa-se a tabela do fabricante da luminária.
O fator de reflexão refere-se a reflexão do teto, das paredes e do piso.
Teto Branco: 75 a 85% Paredes Verde clara: 50 à 65% Piso: 10% Encontra-se um numero com três algarismos relacionado a cada uma das porcentagens:
- 751 E com a tabela dada pelo fabricante, encontra-se o fator de utilização que para o projeto escolheu-se a luminária TCS 029 D 2 TLD 32W
45
Exemplo:
Tabela 7. Fator de Utilização
3.1.4. Fator de Depreciação
Feito isto, calcula-se o Fator de Depreciação: Com o tempo, paredes e tetos ficarão sujos. Os equipamentos de iluminação acumularão poeira. As lâmpadas fornecerão menor quantidade de luz. Alguns desses fatores poderão ser eliminados por meio de manutenção. Admitindo-se uma boa manutenção periódica, podemos adotar os fatores de depreciação de acordo com a tabela a seguir:
Tabela 8. Período de Manutenção da luminária
Ambiente Normal, período de manutenção 7500h, portanto: 0,8
46
3.1.5. Calculo do Fluxo Luminoso Total
d
SE
∗∗=Φ
µ
Φ: fluxo luminoso em lumens;
E: iluminância ou nível de iluminamento em lux;
S: área do recinto em m2;
µ: fator de utilização;
d: fator de depreciação
Área de Leitura: K=2 µ=0,49 d= 0,8 Φ = (500 * 139,5)/(0,49*0,8) Φ =177.933
Sala de Estudos 1 à 6 e 8: K=0,6 µ=0,27 d= 0,8 Φ = (500 * 10,4)/(0,27*0,8) Φ =24074,1
Sala de Estudos 7: K=0,6 µ=0,27 d= 0,8 Φ = (500 * 12,8)/(0,27*0,8) Φ =29.629,6 Sala de Estudos 9: K=0,6 µ=0,27 d= 0,8 Φ = (500 * 11,4)/(0,27*0,8) Φ =26.388,9
3.1.6. . Calculo do Numero de Luminárias
φΦ=n
onde:
n: número de lâmpadas;
Φ: fluxo luminoso em lumens;
φ: fluxo luminoso de cada lâmpada.
Fluxo Luminoso de cada lâmpada segundo catálogo do fabricante:
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2000lm cada lâmpada, portanto 5000lm
Área de Leitura: n = 177.933/5700 n = 36 Luminárias
Sala de Estudos 1 à 6 e 8: n = 24074,1/5000 n = 4 Luminárias
Sala de Estudos 7: n = 29.629,6/5000 n = 6 Luminárias
Sala de Estudos 9:
n = 26.388,9/5000 n = 4 Luminárias
Sabendo as quantidades de luminárias de cada um dos ambientes, o ultimo passo será a distribuição no local como segue abaixo
Figura 16. Planta final da Biblioteca
Com o projeto da distribuição das luminárias só resta o cálculo dos circuitos de alimentação
desta instalação elétrica conforme NBR 5410/2004.
Este projeto traria grandes melhoras na qualidade do ambiente da biblioteca e evitaria danos
a saúde visual de seus usuários.
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Atualmente existem softwares que fazem dimensionamento de iluminação e até a
distribuição das luminárias no ambiente o que facilita muito os serviços do projetista.
Particularmente os cálculos não são complexos o que pode ser feito por qualquer pessoa
habilitada e com algum conhecimento técnico.
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os índices de iluminância são extremamente importantes para a saúde visual do ser humano
e deve-se dar atenção pois a qualidade do trabalho executado está ligada as condições como foram
executados os trabalhos, tanto do ambiente quanto do usuário.
Uma iluminação precária consequentemente ocasionará baixa qualidade dos serviços ali
executados, sem contar nos fatores prejudiciais em nível fisiológico.
Alguns fabricantes de luminárias dispõem de tabelas para facilitar o calculo dos índices e é
possível encontrar softwares de cálculos de iluminância, o que facilita ainda mais uma adequação
luminosa, não havendo desculpas para uma iluminação ruim.
Este projeto trouxe grande importância no desenvolvimento de conhecimentos específicos e
aprimoramento nos estudos de sala da aula.
A troca de iluminações pode ser feita gradativamente desde que o circuito elétrico em
questão tenha capacidade para suportar novas cargas.
Foi de extrema importância também a utilização das normas especificas, que no Brasil não
trazem linguagens complexas, dando acesso a muitos projetistas para a utilizarem da forma
adequada.
As dificuldades encontradas serviram para o crescimento profissional, e como em todo curso
de engenharia, ensina que devem-se procurar soluções onde aparentemente não existem. Embora
muitos livros tragam informações a respeito de luminotécnica, foi preciso escolher qual o melhor
método a ser utilizado e para isto foi preciso entender todos eles e focar em apenas um, que para
este caso o “Método dos Lumens”.
Uma dos grandes desafios para futuros trabalhos, está relacionados aos meios de medição de
luminosidade, ou seja, projetos de medidores (luximetros) com custos mais acessíveis, para que
pessoas não relacionadas à área tenham interesse em aferir os índices de iluminância de seus
ambientes de trabalho e estudo.
Que cada vez mais pessoas se preocupem com a melhoria da qualidade de vida e saúde nos
ambientes de trabalho e estudo.
50
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COTRIM, A. A. M. B. Instalações elétricas. 3.ed. São Paulo: Makron;
CREDER,Hélio, Instalações Elétricas, 14 ed.Rio de Janeiro:LTC, 2002;
NISKIER, Júlio, Instalações Elétricas, 4 ed, Rio de Janeiro, LTC, 2000;
PHILIPS,Guia de Iluminação. São Paulo, Philips, 2006.
OSRAM, Manual Luminotécnico. São Paulo, Osram do Brasil, 2006
MOREIRA, Vinicius de Araújo, Iluminação Elétrica, 1 Ed, São Paulo, Ed Edgard Blucher, 1999
MAMEDE, João, Instalações Elétricas Industriais, 6 ed, Ro de Janeiro, Ed LTC, 2001.
MARCHIORI, Jeanine da Luz, Apostila de Curso de Luminotécnica,
GLOSSÁRIO
Luminotécnica Ou também Luminotecnia é o estudo da aplicação de iluminação artificial tanto em espaços interiores como exteriores.
Luminância No passado denominava-se de brilhança, querendo significar que a
luminância está ligada aos brilhos, a luminância é uma excitação visual,
Espectro Relaciona a intensidade de radiação transmitida, absorvida ou refletida em função do comprimento de onda ou frequência da dita radiação.
APÊNDICE A – PLANTA ELÉTRICA DA BIBLIOTECA
ANEXO A – INDICES DE ILUMINÂNICA NBR 5413
5.3.5 Bibliotecas:
- Sala de leitura 300 – 500 - 750 - Recinto das estantes 200 – 300 – 500 - Fichário 200 – 300 – 500
5.3.13 Escolas:
- Salas de aulas 200 – 300 - 500 - Quadros negros 300 – 500 – 750 - Salas de trabalhos manuais 200 – 300 – 500 - Laboratório: Geral 150 – 200 – 300 Local 300 – 500 – 750 - Anfiteatros e auditórios: Platéia 150 – 200 – 300 Tribuna 300 – 500 – 750 - Salas de desenho 300 – 500 – 750 - Salão de reuniões 150 – 200 – 300 - Salas de educação física 100 – 150 - 200 - Costuras e atividades semelhantes 300 – 500 – 750 - Artes culinárias 150 – 200 - 300
