Wff:;!r,';:"lEnergia

ilIATìIUAL DE-ADMrilfstmçAO

DE ETìIEROTA

MANUAL DE ADMINISTRAçAO DE ENERGIA

TLUMTNAçAO 4

rLuMrNAçÃo

1.1 CONCEITOS GERAIS

1 .1 .1 Desempenho visual

1.1 .2 Ofuscamento

1 .1 .3 Contraste.

1 .1 .4 ldade.

1.1.5 Propriedades de ref lexão e absorção

1.2 |LUM|NAçAO NATURAL

1.2.1 l luminaçãozeni ta l

1 .2.2 l luminação lateral.

1.3 CÁLCULO DA |LUM|NAçÃO NATURAL .12

5

5

6

6

6

6

7

8

10

1.4 |LUMINAçÃO ARTtFtCtAL

1.4.1 Lâmpadas .

1 .4.2 Luminárias.

1.4.3 Reatores . .

1.4.4 Circui tos

1.4.5 Superfícies internas e mobil iário

1.5 CÁI-CULO DA tLUM|NAçÃO ARTtFtCtAL TNTERNA

1 .5.1 Método da i luminância média geral

1.5.2 Método do i luminamento verif icado "Ponto a Ponto" . .

RECOMENDAçÕeS.

GLOSSÁNIO

12

12

16

18

21

22

22

23

27

28

30

1.1 CONCEITOS GERAIS

1.1.1 Desempenho visual

A i luminação eficiente de um ambiente deve ser baseada, entre outros requisitos, nodesempenho visual requerido para a realizaçâo de uma determinada tarefa. Ele pode

crescer, com o aumento da i luminância (nível de i luminação) e da luminância (luz refletidapelo objeto observado e seu entorno, na direção dos olhos do observador).

Os ambientes não devem ser i luminados além do recomendado nas normas, pois alémde não melhorar o desempenho visual, acarretam consumos elevados de energia.

Outros fatores que podem influenciar no desempenho visual é o tamanho dos objetosque compõem a tarefa vlsual, os contrastes, as luminâncias dos objetos que estão no campovisual do observador, a idade das pessoas e o tempo disponível de observação.

Na maioria dos casos, para se obter um ambiente visualmente confortável deve-seseguir os níveis de i luminância recomendados pela NBR-5413 apresentados na tabela 1.

NtvEL DE |LUM|NANCTA pOR GRUPO DE TAREFAS VTSUAIS (NBR 5413)

Faixal luminâhêiâ

(lx)

(A)

lluminação geral para áreas

usadas interruptamente ou com

tarefas visuais simples

2 0 a 3 0 áreas públicas com arredores escuros.

5 0 a 7 5 orientação simples para permanência curta.

1 0 0 a 1 5 0 recintos não usados para trabalho contínuo; depósitos.

(B)

lluminação geral para áreas

de trabalho

200 a 500 tarefas com requisitos visuais limitados, trabalho bruto de

maquinaria, auditórios.

750 a 1 .000 tarefas com requisitos visuais normais, trabalho médio de

maquinaria, escri tórios.

1.500 a 2.000 tareÍas com requisitos especiais, gravação manual,

inspeção, indústria de roupas.

(c)l luminação adicional para

tarefas visuais difíceis

3.000 a 5.000 tareÍas visuais exatas e prolongadas, eletrônica

de tamanho pequeno.

7.500 a 10.000 tarefas visuais muito exatas, montagem de micro-eletrônica.

15.000 a 20.000 tarefas visuais muito especiais, cirurgias.

Tabela 1

ttuutxeçÃo5

1.1.2 OÍuscamento

O ofuscamento ocorre quando lâmpadas, luminárias ou outras fontes de iluminação sãodemasiadamente claras em comparação à luminosidade geral. O ofuscamento pode ser diretoquando uma fonte de luz de grande intensidade está dentro do campo visual do observador,ou refletido quando o observador vê a reflexão desta fonte numa superÍície brilhante.

1.1.3 Contraste

Geralmente o desempenho visual aumenta com o aumento do contraste entre duaspartes de uma tareÍa visual, observadas simultânea ou sucessivamente, contudo a percepçãodas cores e da luminância depende também da capacidade de adaptação do olho.

1.1.4 ldade

Com o avanço da idade é necessário uma iluminância maior e um maior contraste parase obter um desempenho visual satisfatório. A idade dos usuários é portanto, uffi dadoimportante para a determinação do nível de iluminância necessário para arealização de umatarefa visual e pode recomendar limites mais elevados para a iluminação de um local.

1.1.5 Propriedades de reflexão e absorção

Grande parte da luz emitida por uma fonte (artificial ou natural) é refletida, absorvida oudifundida pelas superfícies exteriores, interiores e pelo mobiliário, antes de chegar aos olhosdo observador, podendo neste processo ocorrer perdas significativas.

Sendo assim, para se obter um bom rendimento dos s is temas de i luminação econseqüentemente um menor consumo de energia, as propriedades reÍlexivas e absorçãodos materiais de revestimento de pisos, tetos e paredes, bem como dos materiais construtivosde luminárias e equipamentos de controle da luz, (difusores, superfícies refletoras, brises,etc), devem ser consideradas, conforme ilustrado na Íigura 1 . As características de reÍlexãodos materiais, cor e textura, podem também ajudar a evitar o oÍuscamento ref let idoproporcionando maior conforto visual para o desempenho de uma determinada tarefa.

RerlexÃoESPECULAR

,í

supeRrícre PoLTDA

PROPRTEDADES DE REFLEXAO E ABSORçAO DOS MATERTA|S

-;p.i.. nerrexÃo

\ LUZ DTFUSA

\ \ í rQil'Z:=-=-=====-

supeRrícrE RUGoSA

-^: TRANSurssÃo-Xr

\\ VIDRO CLARO

- :t\ t"

\ \ DTFUSA\ \

Q rorure DELtJz/ r \

/ t \/ t \

/ t \

---=E=E=r t lt t t

LUZINCIDENTE

\ LUZ DTFUSA

\ t / ttrrrz-supeRrícre FoscA

\ púsrco REF.RçAD.. COM FIBRA DE VIDRO-/ 1$ Luz

/ J \ DTFUSA

\ vtono TEXTURTZADo

Figura 1

1.2 \LUM|NAçÃO NATURAL

A utilização da luz natural é, sob todos os aspectos, o ponto de partida para se obterum sistema de iluminação energeticamente eficiente.

Esta é a tendência mundial cada vez mais adotada nos modernos sistemas de iluminaçãopredial e industrial, que encontra no Brasil razões ainda mais fortes para ser amplamenteutil izada em função de nossas características climáticas. O Brasil possui uma das abóbadascelestes mais claras do mundo e em grande parte do território, a presença de nebulosidadeé reduzida quando comparada a outros países, evidenciando o enorme potencial deracionalização energética que a util ização da luz natural representa.

O Sol que é a fonte primária de iluminação, tem sua radiação filtrada na atmosfera pelasmoléculas gasosas e partículas de poeira suspensas no ar, porém para efeito de iluminaçãonatural, a fonte de luz considerada é a da abóbada celeste (Íonte secundária). A luz solardireta não é considerada como fonte primária de iluminação em sistemas naturais, devido àsua enorme carga térmica, por ser uma fonte pontual de grande intensidade luminosa etambém devido à sua movimentação.

O entorno, natural e construído, comporta-se como uma fonte secundária de luz, aorefletir aluz diurna. Em regiões de climas tropicais pode contribuir com até3Oo/" da iluminaçãorecebida por um edifício.

Quanto mais claras as superfícies do entorno e do interior do local, maior será orendimento da iluminação, por isso, elas devem ser mantidas em condições adequadas deuso através de limpeza e pintura.

Os problemas mais comuns para o correto aproveitamento da luz natural são:

a) a variação da iluminância da abóbada celeste no decorrer do dia:Em um edif ício é necessário considerar tanto a iluminação natural quanto a artificial.A correta integração entre estes dois sistemas pode solucionar o problema davariação da intensidade da luz proveniente da abóbada e contribuir para a reduçãodo consumo de energia. Sendo assim, a iluminação natural e artificial sãocomplementares.

b) a realização de tareÍas com diferentes exigências visuais no mesmo recinto:A iluminação dos edifícios modernos visa atender a um grande número de pessoasrealizando várias atividades com exigências diferentes quanto ao nível de iluminância.Para melhor util izar aluz natural, a localizaçáo das tarefas com maiores exigênciasvisuais deve ser sempre próxima às janelas.

c) a carga térmica que entra nas edificações através das aberturas iluminantes:Da radiação proveniente do Sol (espectro solar), aproximadamente 50% da energiarecebida na Têrra é composta pelo espectro visível ( luz) e uma parcela deaproximadamente 45o/" é composta por radlações inÍravermelhas.

tuuwaçÃo7

Um sistema de i luminação natural eficiente deve possuir uma proteção adequada contraa incidência da radiação solar direta. Nestas condições, o uso da luz natural pode permitiruma redução de até 50% no consumo de energia elétr ica com i luminação, com efei tospositivos sobre o consumo dos sistemas de condicionamento ambiental.

Os Sistemas de l luminação Natural podem ser subdivididos em iluminação lateral ouiluminação zenital, cada qual atendendo as necessidades específicas dos usuários. A opçãoentre um e outro ou mesmo a combinação dos dois, se faz em função das características doedifício como forma, orientação das fachadas, a disposição dos ambientes internos e do tipode tarefa visual a ser desenvolvida.

1.2.1 l luminação zeni tal

A principal característica da i luminação zenital é que ela pode oferecer i luminânciaelevada e grande uniformidade, sendo mais indicada para espaços profundos e contínuos.

A enorme carga térmica incidente sobre a cobertura dos edifícios (tabela 2), propriados climas brasileiros, deve ser amenizada ou mesmo evitada com o uso de elementos deproteção das aberturas que bloqueiem a radiação solar direta, ou com aberturas cujasdimensões e orientação não comprometam o desempenho térmico do ambiente.

CARGA TÉRM|CA |NC|DENTE SOBRE SUpERFíCleS HORTZONTAIS (Wm')

Látitude Époiâ dô'ano 06h 07h 08h 09h 10h í 1 h 12h tgn' 14h t Sfr 16h . í7h

0 0

dezembro 22

mar.lset.22

junho 21

0

0

0

1 5 5

182

1 5 5

424

478

424

6ô9

706

669

869

964

869

992

1.082

992

1.033

1 . 1 3 8

1.033

992

1.O82

992

869

964

869

669

706

669

424

478

424

1 5 5

182

1 5 5

0

0

0

4"

dezembro 22

mar.lset.22junho 21

1 3

0

203

180

200

462

477

406

704

747

642

902

960

834

1 .018

1 .100

957

1.072

1 .139

991

1 . 0 1 8

1 .100

957

902

960

834

704

747

642

462

477

406

203

180

200

1 3

0

8 0

dezembro 22

mar.lset.22

junho 21

30

0

214

1 8 5

1 0 5

484

466

351

730

739

587

930

954

773

1.062

1 .091

904

1 . 1 0 3

1 .129

946

1.062

1 .091

904

930

954

773

730

739

587

484

466

351

214

1 8 5

1 0 5

30

0

1 3 "

dezembro 22

mar.lsel.22

junho 21

53

0

293

172

83

534

460

320

775

719

540

961

936

722

1.087

1.070

853

1 .126

1 . 1 1 3

880

1.087

1.070

853

964

936

722

775

719

540

534

460

320

293

1 7 2

83

53

0

170

dezembro 22

mar.lsel.22

iunho 21

61

0

283

167

66

525

449

275

786

700

498

978

912

672

1 . 1 0 0

1.039

788

1 . ' 133

1 .091

820

1 .100

1.039

788

978

912

672

786

700

498

525

449

275

283

167

66

6 1

0

200

dezembro 22

maüset.22

junho 21

73

0

289

157

43

5ô7

439

201

801

686

430

985

897

6'14

1 . 1 0 5

1 .025

737

1 . 1 4 0

1 .071

776

1 . 1 0 5

1.025

737

985

897

6 1 4

801

686

430

567

439

201

289

157

43

73

0

23'30'dezembro 22

mar.lsel.22

junho 21

8 1

0

317

1 5 5

2 1

575

418

182

8 1 1

667

395

990

751

573

1 . 1 0 8

983

675

1 . 1 3 8

1.029

7't6

1 . 1 0 8

983

675

990

751

573

8 1 1

667

395

575

418

182

317

1 5 5

2 1

8 1

0

25"dezembro 22

mar./set. 22

junho 21

87

0

289

1 5 3'12

579

404

1 6 8

8 1 3

659

357

986

856

463

1 . 1 1 0

973

526

1 . 1 3 7

1 . 0 1 6

538

1 . 1 1 0

973

526

987

856

463

8 1 3

659

357

579

404

168

289

1 5 3

1 2

87

0

30"dezembro 22

mar.lset.22

junho 21

114

0

345

144

6

588

388

1 0 1

804

617

280

985

808

446

1 .099

928

558

1 . 1 3 4

964

594

1 .099

928

558

985

808

446

804

617

280

588

388

1 0 1

345

144

6

114

U

tunwaçÃoI

A qualidade e a quantidade de luz no interior de um recinto, e a eficiência energética deum s is tema de i luminação zen i ta l dependem fundamenta lmente do t ipo dos e lementosi lu m inantes ut i l lzados.

Por exemplo: Os "sheds" orientados para o sul, nas regiões subtropicais, fornecemuma i luminação di fusa e não necessi tam de elementos de proteção solar, possuindo umaeficiência luminosa que corresponde à aproximadamente 30% de uma superfície horizontalde mesm a área.

Os elementos t ipo lanternim fornecem uma i luminação bidirecional que dependendo daorientação pode ser simétrica (L/O) ou assimétrica (N/S) em relação à trajetória aparente dosol, sua eficiência luminosa varia entre 50% e 75"/o.

Já uma cobertura de dupla inclinação com superfícies i luminantes ou um domus possuemuma eficiência luminosa da ordem de 9O"/", estando porém normalmente associadas agrandes ganhos térmicos.

STSTEMAS DE TLUMTNAçAO ZENTTAL

PLANO DETRABALHO

I

t

()zz

J

()zz=J

zz

fJ

a.DENTE DE SERRA OU "SHED-

c. COBERTURA DE DUPLA INCLINAÇÃO

ILUMINAçAO

I

b. LANTERNIN

1 .2.2 lluminação lateral

O desempenho luminoso e a eficiência energética de um sistema de iluminação lateralé o resultado da combinação de diversos fatores, tais como:

a) tamanho, Íorma e localização das superfícies iluminantes:Nos locais iluminados lateralmente, o nível de iluminância diminui rapidamente como aumento da distância à janela, ou seja, quanto mais distante estiver o local a seriluminado, menor será a iluminância fornecida pela janela. A figura 3, dá um exemploda redução de iluminância no plano horizontal para cada ponto de uma sala, em funçãoda distância à janela.

CURVAS ISOLUX

Figura 3

A iluminância no interior de um ambiente também varia proporcionalmente aotamanho das aberturas iluminantes, porém áreas iluminantes com dimensõesexcessivas (em relação às dimensões do ambiente), além de causarem ofuscamento,acarretam cargas térmicas elevadas caso não sejam devidamente protegidas contraa radiação solar.

O posicionamento das aberturas em relação às superfícies que as contém, exerceinÍluência sobre a qualidade e a intensidade da iluminação do ambiente.Janelas altas e contínuas horizontalmente, recuadas em relação ao plano da fachadae util izadas como complemento às janelas localizadas em nível inferior, contribuempara o aumento da iluminância média do local e evitam a visualizaçáo da abóbadaceleste, causadora de ofuscamento. Esta solução tem um importante signiÍicadoenergético, pois reduz a carga térmica recebida através das janelas.

tumuaçÃo10

Lx

700

600

500

400

300

2001 5 01 0 0

ãõ-rï

b) cores das superfícies internas:As cores das superfícies internas contribuem signif icativamente para o rendimentodo sistema de i luminação tanto natural como artif icial, e assim para o aumento daeficiência energética, conforme sejam os fatores de reflexão de pisos, tetos e paredes.SuperÍícies de cores claras melhoram o nível de i luminação em até 50% e aindagarantem maior homogeneldade à luz fornecida pelo sistema. Caso sejam uti l izados,elementos de controle e direcionamento da luz proveniente das aberturas (br ises,persianas, platibandas etc.), localizados tanto externa como internamente, devemser, sempre que possível, de cores claras.

c) dimensões e proporções do ambiente:A i luminação proveniente de uma janela para um determinado ambiente, diminui deforma exponencial em função da dístância a ela. Sendo assim, êff i ambientes comjanelas em apenas em uma das paredes o aproveitamento daluz natural, dentro dosníveis mínimos estabelecidos por normas nacionais e internacionais, restringe-se auma faixa de aproximadamente 4 metros. Elementos de direcionamento da luz,podem ajudar na distr ibuição mais homogênea da luz proveniente deste t ipo deabertura. Evidentemente que os ambientes com superÍícies i luminantes em duas oumais paredes têm um aproveitamento muito melhor da luz natural, porém especialatenção deve ser dada à orientação destas aberturas devido à carga térmica quepode incidir sobre elas.

d) elementos de controle da luz solar direta:Os elementos de controle da luz solar direta são fundamentais em qualquer projeto

. de i luminação natural . Suas pr incipais funções são controlar e direcionar aluzproveniente da abóbada celeste, evitar a incidência da radiação solar direta nosambientes internos e reduzir o ofuscamento causado pela visualização de partes daabóbada. Estes elementos: brises, venezianas, persianas, toldos, beirais, marquises,platibandas e a vegetação do entorno, são classif icados em função dos FATORESDE SOMBRA, conforme i lustrado na tabela 3.

RADIAçÃO t-Ulti lNOSA OBSTRUíOa pOn DTFERENTES TTPOS DE FATORES DE SOMBRA

Tipo de proteção Fator de sombra (FS)

Pers iana. cor c lara. cor escura

0,600.80

Cort ina de tec ido de t rama aber ta. cor c lara. cor escura

0 ,300 .s0

Cort ina de t rama Íechada. cor clara. cor escura

0,700 , 8 s

Pers iana de enro lar , Íechada, de ixando 5% de aber tura. cor c lara. cor escura

0 , 8 00 ,90

Toldo. cor c lara. cor escura

0 , 6 0ô Â o

Br ises hor izonta is (N/S). cor clara. cor média

0,50o 6 0

Br ises ver t ica is (E/O). cor clara. cor média

0,400 , 5 0

Fonte: Mascaró, Lúcia - l luminação Natural dos EdiÍícios - Porto Alegre - PROPAR-UFRGS,1980

tLuMtNAçAO

Tabela 3

1.3 CÁLCULO DA |LUM|NAçÃO NATURAL

Dentre os diversos métodos de cálculo de i luminação natural existentes, um dos maisdifundidos é o sistema de Pleijel de Diagramas de l luminação e Radiação, devido à facil idadeque oferece para a realização dos cálculos . Para maiores detalhes sugerimos consultar ométodo mencionado acima.

1 .4 \LUM|NAçÃO ARTtFtCtAL

A iluminação artif icial é responsável por aproximadamente 20% de toda energia elétricaconsumida no país, cerca de 2Oo/" do consumo no setor residencial e por mais de 4O% daenergia elétrica consumida pelo setor de comércio e serviços.

Uma boa iluminação não é apenas um item de valorizaçáo da ediÍicação e um componentedos custos de operação, ela é principalmente um instrumento de trabalho, assim comomáquinas, ferramentas e equipamentos, contudo a i luminação excessiva é custosa e ainadequada é prejudic ial .

É sempre bom lembrar que a i luminaçáo é para as pessoas e não para a edif icação.Já está exaustivamente comprovado que um sistema de i luminação eficiente além de reduziro consumo de energia lraz aumentos signif icativos de produtividade.

A ef ic iência dos sistemas de i luminação art i f ic ia l está associada, basicamente, àscaracterísticas técnicas, à eficiência e ao rendimento de um conjunto de elementos, dentreos quais destacam-se:

. lâmpadas;

. luminár ias;r reatores;o circuitos de distribuição;. uti l ização da luz natural;. cores das superfícies internas;. mobi l iár io;. necessidades de i luminação do ambiente.

A cor re ta in tegraçáo ent re es tes e lementos resu l ta em ambientes i luminadosadequadamente, com níveis de conforto visual elevados e baixo consumo de energia.

1.4.1 Lâmpadas

A ef ic iência de um sistema de i luminação art i f ic ia l está diretamente relacionada àeficiêncla luminosa (o) da fonte de luz, que é caracterizada pela relação entre fluxo luminoso(o) emitido e a potência (W) requerida. A eÍiciência das Íontes de luz, entre outros aspectoscontribui diretamente para a eficiência energética do sistema.

Um outro ponto fundamental nos projetos de sistemas de i luminação diz respeito areprodução das cores.

Dentro do espectro visível da radiação eletromagnética, compreendido entre 780nm(infravermelho) e 380nm (ultravioleta), o olho humano registra além da impressão luminosa,a cor. VeriÍ ica-se que a percepção de cada uma das cores está vinculada a um dadocomprimento de onda, cada qual correspondendo a uma cor específica dentro do espectrovisível, conforme indica a fiqura 4.

ESPECTRO ELETROMAGNETICO

1 00x1 03m

1o3m

1 m

1o-3m

100 nm1 0 n m

0 , 1 n m

ondas radioelétr icas

ondas hertz ianas

Radiação inÍravermelha

Radiação visível ---+

Radiação ul t ravíoleta

Raios cósmicos

(zao

l"I urol n t| 5e0

j;:\ n '

| 450

l n '

I| 380\nm

inÍravermelho

vermelho

laranja

ll,","toverdeazul

v io leta

ul t ravio leta

Figura 4 hÍÌì = Í ìâoometro (1nm = 10€m)

Como as fontes artificiais emitem luz em faixas diferentes e especíÍicas do espectrovisível, também reproduzem as cores de maneira diferente em função de suas característicastécnicas e construtivas, devendo ser selecionadas aquelas que se adaptem às necessidadesespecíficas de cada ambiente e atividade. Outro aspecto que também está associado àscaracterísticas técnicas e construtivas das fontes de luz é a vida útil.

Estes aspectos, eficiência, rendimento luminoso e vida útil, são os que mais contribuempara a eÍiciência energética de um sistema de iluminação artificial e devem portanto merecergrande atenção, seja na elaboração de projetos e reformas, seja na implantação de programasde conservação e uso eficiente de energia.

As lâmpadas atualmente produzidas no Brasil, podem ser agrupadas em dois tiposprincipais: lâmpadas incandescentes e lâmpadas de descarga. A seguir estão relacionadasas principais lâmpadas e características técnicas, construtivas e de uso.

Observação:A eÍlciência energética apontada a seguir, não considera as perdas com equipamentos auxiliares

como reatores, ignitores, etc.

ILUMINAçAO

[-

A. INCANDESCENTES

Tipo Incandescente comum

UtilizaçãoEm ambientes internos onde é necessária uma boa reprodução de cor, como:

vitrines, indústrias têxteis e de tintas, indústrias gráÍicas.

Fluxo luminoso eficiência potência vida útil reprodução de cor equipamentos

200 a 9.359 lm 8 a 1 8 l m A l V 25 a 500W 1.000h muito boa nenhum

ObservaçãoFontes de luz de baixa eficiência que por sua versatilidade e boa reprodução de cores

",n0" e

amplamente utilizada. Neste tipo de lâmpada apenas 1O% da energia consumida é transformada em luz.

Tipo lncandescente reÍletora ,rì!1

Uti l ização Próprias para lojas, residências, locais de exposição e para destacar objetos.

F luxo luminoso eficiência potência vida útil reprodução de cor equipamentos

320 a 3.600 lm 8,75 a 12lmW 40 a 300W 1 .000h muito boa nenhum

ObservaçãoFonte de luz similar à incandescente comum. Possui uma camada reÍletora na superfície ínterna

do bulbo proporcionando uma luz dir igida.

Tipo lncandescente halôgena!:!t@-::t

UtilizaçãoFonte de luz utilizada em Íaróis de automóveis, projetores fotográficos, luzes de orientação

das pistas de aeroportos, realce de objetos em vitrines, galerias, etc.

Fluxo luminoso eficiência potência vida út i l reprodução de cor equipamentos

5.í00 a 24.000 lm 17 a 22lml/ú 300 a 2.000W 2.000h muito boa nenhum

Observação

Fonte de luz de tamanho reduzído, são fabricadas com díversas Íormas em função de sua

aplicação e potência. Seu sistema de funcionamento propicia a auto-lim peza da ampola,

mantendo o mesmo Íluxo durante toda vida útil.

.Tipo Incandescente halógena dicróica t , ' . - ,,jl.!ìn

Uti l izaçãolluminação de destaque para quadros, vitrines e outros objetos sensíveis a

incidência de radiação inÍravermelha

Fluxo luminoso eficiência potência vida útil reprodução de cor equipamentos

950 lm 19lmÂlV 20 a75W 3.000h muito boa transformador

Observação

Conta com as mesmas vantagens da halógena normal possuindo ainda um espelho refletor

multifacetado dicróico que transmite na direção contrária ao foco (para trás da lâmpada) cerca de 60%

da radiação inÍravermelha emitida. A maioria dos modelos de lâmpadas dicróicas operam

em tensão de 12V tornando necessário a utilização de transformadores.

B. DE DESCARGA

Íip-ó Fluorescente

Uti l ização lnstalações comerciais, escritórios, oficinas, hospitais, escolas, etc.

Fluxo luminoso eÍiciência potência vida úti l reprodução de cor equipamentos

650 a 8.300 lm 56 a 75 lmAlV 1 5 a 1 1 0 W 7.500h regular / boa reator / starter

Observação

Acendimentos muito freqüentes encurtam a vida út i l da lâmpada. A eÍíciência energética do conjunto

depende da ut i l ização dos equipamentos auxi l iares adequados e com poucas perdas.

Existe atualmente no mercado uma nova geração de lâmpadas de maior eficiência que possuem tubos

de diâmetros menores revestidos com pós especiais, que garantem uma melhor reprodução

de cores e redução no consumo de energla em torno de 20%.

TiÈ'o_,, Fluorescente compacta

Uti l izaçãoResidências, hotéis, restaurantes, teatros, luminárias de mesa, balizamentos e principalmente

para substituição de lâmpadas incandescentes.

F luxo luminoso eficiência potência vida út i l reprodução de cor equipamentos

400 a 2.900 lm 44 a 65 lm/VV 7 a26W 10.000h muito boa reator / starter

Observação

Podem reduzir até 80% do consumo de energia comparando-se à incandescente, mantendo o mesmo

nível de iluminação, além de apresentar uma vida útil muito maior. Alguns modelos possuem reator

eletrônico já incorporado e/ou adaptador tipo rosca que possibilita a substituição imediata das

lâmpadas incandescentes aproveitando a instalação existente. A eficiência destas lâmpadas é similar

as lâmpadas fluorescentes comuns, porém têm a vantagem de apresentar dimensões reduzidas.

;*u,;;;rT;i$ Vapor de mercúrio de altalres'sãôii:i;k-:ii

Uti l ização Uso geral em grandes áreas, internas ou externas.

Fluxo luminoso eficiência potência vida út i l reprodução de cor equipamentos

í.800 a 22.000 lm 40 a 55 lmAtV 50 a 400W 15.000h regular reator

Observação

Possui vida útil longa, sendo que os acionamentos constantes podem reduzir sua vida útil.

Emite uma luz de cor branca azulada e apresenta pequena depreciação do

fluxo luminoso durante sua vida útil.

:'...]:lÌlit1:lâu$ií:

l,i

UtilizaçãoGalpões industriais, piscinas cobertas, supermercados, áreas desportivas ou para iluminação

externa como fachadas, monumentos, canteiros de obra.

Fluxo luminoso eficiência potência vida útil reprodução de cor equipamentos

5.500 a 330.000 lm 68 a 100 lmAtV 70 a 3.500W 2.000 a 10.000h muito boa reator / ignitor

Observação

São Íontes de luz de alta eficiência. Alguns modelos aparecem em pequenos bulbos tubulares que

possibilitam sua utilização em luminárias menores. São produzidas com contatos unilaterais ou

bilaterais e bulbos de diversos formatos. Algumas versões destas lâmpadas emitem uma grande

quantidade de radiação ultravioleta, por isso devem ser instaladas em luminárias fechadas, com

vidros que absorvam esta radiação. Devido a sua boa reprodução de cores são

utilizadas em locais onde ocorrem filmagens ou televisionamento.

ILUMINAçAO

Tipo Vapor de sódio de alta pressão 'li

Uti l ização Vias públicas, viadutos, estacionamentos, depósitos, fachadas, quadras poliesportivas.

Fluxo luminoso eficiência potência vida útil reprodução de cor equipamentos

5.600 a 125.000 lm 80 a125 lmAlV 70 a 1000W 15.000h razoável reator / ignitor

Observação

É o tipo de lâmpada de maior eficiência luminosa entre as Íontes de luz policromáticas para

uso generalizado. O inconveniente é a curva de distribuição espectral, pois a emissão de luz ocorre

apenas em comprimentos de ondas próximos do amarelo, distorcendo parcialmente a percepção

das outras cores. Por esta razáo sua aplicação é aconselhável apenas onde a dístinção das cores tem

menor importância e o reconhecimento dos objetos por contraste é predominante.

Alguns modelos não podem ser instalados em circuitos capacitivos.

Tipo Luz mista

Uti l ização Postos de gasol ina, jardins, vias públ icas, indústr ias.

Fluxo luminoso eÍiciência potência vida út i l reprodução de cor equipamentos

3.150 a í3 .500 lm 19 a 27 lmW 1 60 a 500W 5.000h regular nenhum

Observação

Estas lâmpadas são equipadas com bases compatíveis às lâmpadas incandescentes e não necessitam

de reator, possibilitando a substituição imediata, permitindo um certo aumento da eficiência

luminosa e o aproveitamento das instalações existentes. Entretanto, é preciso ter presente que as

lâmpadas de luz mista são muito menos eficientes que outros tipos de lâmpadas que

podem substi tuir as lâmpadas incandescentes. Por exemplo, possuem metade da ef iciência luminosa

das lâmpadas de vapor de mercúrio e apenas 25o/o das de vapor de sódio de alta pressão.

Tipo de lâmpada EÍiciência Tipo de lâmpada EÍiciência

Incandescente Descarga

Gomum I a 18 lm /VV Fluorescente 56 a 75 lm/VV

Halógena 17 a 22 lmW Vapor de Mercúrio 40 a 55 lmAlV

Halógena Dicróica 19 lmAtV Vapor Metál ico 68 a 100 lm/W

Vapor de Sódio 80 a 125 lmAlV

Luz Mista 19 a 27 lmW

Tabela 4

A tabela 4 reúne os dados de eficiência luminosa dos principais tipos de lâmpadas.

1.4,2 Luminár ias

Dev ido à grande d ivers idade de modelos, f ina l idades e modos de ins ta lação aclassi f icação das luminár ias torna-se bastante complexa. Sendo assim apresentaremos,apenas para f ins didát icos, a c lassi f icação fei ta pela CIE (Comission Internat ionale deL'Eclairage). Esta classi f icação baseia-se na percentagem do f luxo luminoso total dir ig idopara cima ou para baixo de um plano hor izontal de referência, onde está si tuada a luminár ia,conforme indica a tabela 5.

CLASSTFTCAçÃO DA LUM|NÁR|A

Tabela 5

O rendimento de uma luminár ia é def in ido pela razã,o entre o f luxo luminoso fornecidopela luminária (direto e indireto) e o f luxo luminoso total emitido pelas lâmpadas. A comparaçãode rendimento entre duas ou mais luminár ias, deve ser fei ta com base na anál ise das Curvasde Distr ibulção Luminosa ( f igura 5) e dos Fatores de Ut i l ização ( tabela 10).

A curva de distribuição é a representação das intensidades luminosas proporcionadaspela luminária nas diversas direções, normalmente apresentada em gráficos de coordenadaspolares.

GURVAS DE DTSTRTBUTçÃO LUMTNOSA

O fator de util ização (K) é determinado pelas característicassuas dimensões e os fatores de reflexão (p) das superfÍcies, quetextura dos materiais de acabamento de tetos, paredes e pisos.

APLTcAÇÃo:AMBTENTE cou ru íve l uÉoro oeILUI,I I I . IÂNCIR E NECESSIDADE DE EVITARREFLEXOS.(EX. : SALAS COM TERMINAIS DE VIDEO) .

APLTCAÇAO:AMBIENTES COIT, I I . I ÍVEI- ALTO DEtuurruÂrucre E NEcESSTDADEDE EVITAR OFUSCAMENTO.

APLTCAÇAO:AMBIENTE cou ru Íve I MÉDIo /BAIXooe |Lulr, t t t tÂt ' tctA E PE DtREtToALTO 4m < 6m.

A P L I C A Ç A O :A M B T E N T E c o t r , l r u Í v e l M E D t o / B A t x oDE ILUI" I I I . IÂI . ICIA E PE DIREITOB A I X O .

APLICAÇÃO:LOCAIS COM NIVEL BAIXOoe l luu t t tÂruc ta .

Figura 5

do ambiente, isto é, pelasvariam conforme a cor e a

Alguns modelos de luminár ias possuem elementos de controle de luz que têm comofinal idade dir ig i r a luz para as áreas desejadas, distr ibuindo-a melhor, além de permit i r umaredução do efeito de ofuscamento. Este ofuscamento ocorre quando a luz atinge o campovisual em um ângulo superior a 45 graus, tomado a part i r da vert ical do centro ót ico daluminár ia, conforme i luslra a f igura 6.

ClassiÍ icação da lumináriaFluxo luminoso em relação à horizontal (%)

Para cima Para bàiio

Direta 0 - 1 0 90 -100

Semi-direta '10 - 40 6 0 - 9 0

Geral-difusa 4 0 - 6 0 4 0 - 6 0

Direta-indireta 4 0 - 6 0 4 0 - 6 0

Semi-indireta 6 0 - 9 0 1 0 - 4 0

Indireta 90 - 100 0 - 1 0

ILUMINAçAO

OFUSCAMENTO

Dentre os materiais habitualmente uti l izados como elementos de controle de luz, osespelhos de alumínio pol ido são ainda os mais indicados, devido ao seu al to grau demaleabi l idade e elevado índice de ref lexão. A forma dos espelhos ref letores dependeexclusivamente das direções nas quais se deseja obter maior intensidade de luz.

Outro efeito prejudicial à realizaçáo de tarefas, muito comum, é a reflexão dasluminárias em telas de vídeo que pode ser reduzido com a uti l ização dos mais diferentes tiposde louvres, difusores e lamelas.

A manutenção das instalações também influi no nível de i luminação, pois a poeira esujeira acumulada nas lâmpadas e luminár ias podem diminuir o f luxo luminoso emit ido pelas

lâmpadas, reduzindo assim, o rendimento do conjunto em ate 50"/o. Esta perda de rendimentopode variar conforme o tipo de acabamento do material, ângulo de inclinação, venti lação, efreqüência de l impeza.

1.4.3 Reatores

Reatores são dispositivos util lzados para a operação adequada das lâmpadas dedescarga, cuja função é limitar a corrente e fornecer as condições necessárias para a partida.

Como cada tipo de lâmpada demanda uma corrente diferente, para cada uma énecessário um tipo específico de reator. Assim, âo definir o tipo de lâmpada a ser usado,estamos estabelecendo os parâmetros para a escolha do reator mais adequado. A questãoque se coloca a partir daí é, como escolher um conjunto reator-lâmpada que seja eficiente doponto de vista energético.

Um primeiro ponto a ser analisado é que nem sempre a solução com custo inicial maisbaixo é a mais econômica, se considerarmos o custo de operação durante toda vida útil doequipamento. lnicialmente, deve-se optar por reatores que apresentem as menores perdas.As tabelas a seguir indicam os valores de perda (fornecidos pelos fabricantes) para reatoreseletromagnéticos disponíveis atualmente no mercado.

Figura 6

Potência nominal da lâmpada (W) Perda (ìrV) Potência do sistema (W)

35 11 46

50 12 62

70 1 5 85

1 5 0 26 176

250 27 267

400 54 450

1.000 1 1 1 1 1 1 1

Tabela 6

REATORES PARA LÂMPADAS A VAPOR DE SóOIO DE ALTA PRESSÃO

REATORES PARA LÂMPADAS A VAPOR DE MERCÚRIO

REATORES PARA LÂMPADAS FLUORESCENTES

Potência nominal da lâmpada(W) Rendimento (%) Pèida (w) Potência do sistema (W)

80 88 1 0 . 9 90.9

125 89 1 5 . 5 140.4

250 90 27.7 277.7

400 91 39.5 439.5

700 93 52.6 752.6

1.000 93 75.2 1075.2

2.000 95 105.2 2105.2

Tabela 7

Potência nominal da lâmpada (W) Rendimento (%) Perda (W) Potência do sidteriã (W)

1X5 1 1 8 3.0 8 .0

1 x 5 220 4.5 9 .5

1 x 7 1 1 8 3.5 1 0 . 5

1 x 7 220 5 .5 12.5

1 x 9 1 ' 1 8 3.0 12.0

1 x 9 220 5.0 14.0

1 x 1 1 220 4.5 1 5 . 5

1 x 1 3 1 1 8 4.0 1 7 . 0

1 x 1 6 1 1 8 1 3 . 0 29.0

1 x 2 0 1 1 8 14.0 34.0

1 x 4 0 1 1 8 1 6 . 0 56.0

1 x 1 6 220 1 5 . 0 3 1 . 0

1 x 2 0 220 1 5 . 0 35.0

1 x 3 2 220 1 5 . 0 47.0

1 x 4 0 220 1 6 . 0 56.0

2 x 1 6 1 1 8 17.0 49.0

2 x 2 0 1 1 8 1 8 . 0 58.0

2 x 3 2 1 1 8 1 9 . 5 83.5

2 x 4 0 1 1 8 20.0 100.0

2 x ' 1 6 220 1 8 . 5 50.0

2 x20 220 1 8 . 0 58.0

2 x32 220 22.0 86.0

2 x 4 0 220 1 9 . 0 99.0

1 x 1 1 0 1 1 8 32.0 142.0

1 x 1 1 0 220 37.0 147.0

2 x 1 1 0 1 1 8 43.0 263.0

2 x 1 1 0 220 46.0 266.0

Tabela I

,LUM1NAçAO

Os reatores podem ser c lassi f icados conforme suas característ icas básicas defuncionamento. Os reatores encontrados atualmente no mercado são divididos em:

r Eletromagnéticos;. Eletrônicos.

Os reatores eletromagnéticos podem ser classificados em:

o reatores de alto fator de potência;o reatores de baixo fator de potência;o reatores de partida rápida;o reatores de partida convencional (com starter).

Os reatores eletromagnéticos possuem por suas próprias características construtivas,um fator de potência que é necessariamente baixo, da ordem de 0,35 a 0,50. lsto sem dúvida,pode prejudicar e sobrecarregar o sistema de alimentação. Para minimizar esta situação,uti l izam-se os reatores com fator de potência mais alto, ou então recorre-se à instalação decapacitores que contrabalancem o efeito indutivo que os reatores causam.

Reatores de baixo fator de potência consomem em termos de potência aparente omesmo valor que os de alto fator de potência. A escolha entre uti l izar reatores de alto oubaixo fator de potência deve ser feita com base em um estudo de custo-beneÍício, comparando-seas vantagens do uso de reatores de alto fator de potência com reatores de baixo fator potência,mas com compensação em grupo (capacitores na rede).

Os reatores de partida convencional e de partida rápida apresentam uma diferençaimportante no que se refere ao consumo de energia.

Os reatores de partida rapida não necessitam de starters, possibilitam um acendimentopraticamente instantâneo, e mantém as lâmpadas l ivre de cinti lamento. Porém, é importanteconsiderar que reatores de partida rápida, além de consumirem uma potência final maior,ainda uti l izam uma parcela desta potência para manter o f i lamento da lâmpada aquecido,mesmo quando desl igada.

Atualmente existem no mercado lâmpadas que, mesmo operando com reatores depart ida rápida, desl igam os f i lamentos após a part ida permit indo desta forma, o mesmoconsumo que reatores de partida convencional.

O esforço de melhor ia da qual idade dos reatores tevou ao desenvolvimento detecnologias para reatores de partida eletrônica e mais recentemente os reatores eletrônicos.

Os reatores de partida eletrônica são iguais aos reatores convencionais, porém usamno lugar do starter um circui to eletrônico, e podem ser ut i l izados apenas em lâmpadasf luorescentes.

Os reatores eletrônicos apresentam perdas reduzldas, maior eficiência energética, fatorde potência elevado em torno de 0,95 e operam em freqüências entre 30 e 7OkHz, faixas emque as lâmpadas apresentam eficiência luminosa máxima.

ttuutnnçÃo

20

':=@

1 x

1 6

5 a 8

20 a231 8 20 a2320 22 a2532 3 3 a 3 836 37 a4040 4 3 a 4 650 5 5 a 5 858 5 5 a 6 0

2 x

1 6

7 a 1 0

3 8 a 4 21 8 3 8 a 4 220 4 0 a 4 532 6 5 a 7 036 70 a7540 8 5 a 9 050 1 0 8 a 1 1 258 1 0 8 a 1 1 2

REATORES ELETRÔNICOS

Tabela 9

Observação: Os reatores eletrônicos permitem que as lâmpadas fluorescentes operem com potências diÍerentes da suapotência nominal. Por exemplo: a lâmpada de 32W pode operar com 29W de potência, emitindo a mesma quantidade de luz

como se estivesse operando com 32W com reator eletromagnético. Os reatores eletrônicos em função da alta freqüência

aumentam a eficiência das lâmpadas em cerca de 10o/".

Neste sentido, o reator eletrônico apresenta grandes vantagens, dentre as quaisdestacam-se:

. aumento da vida útil em até 50%, por operarem em altas freqüências;

. evita o efeito estroboscópico;

. não produz ruído, pois sua freqüência está acima da faixa de audição humana;

. reduz o aquecimento do ambiente, pois possuem menos perdas;

. alto fator de potência;r possibilidade de dimmerização;o economia de até 70% de, energia consumida pelo reator.

E evidente que estes benefícios têm reflexo direto no custo do equipamento, mas umaanálise simples dos custos de operação de um sistema de iluminação pode comprovar que ouso de reatores eletrônicos é atualmente uma ótima solução energética.

1.4.4 Circuitos

A divisão dos circuitos de iluminaçáo é um recurso que pode ser util izado para aredução do consumo de energia e melhoria de desempenho dos sistemas de iluminação.

Em diversas edificações, em particular nos edifícios de escritórios, verifica-se emmuitos casos que o andar inteiro é servido por apenas um circuito, o que causa grandedesperdíc io, pois obr iga o acendimento de todas as luzes do ambiente quando se queri luminar apenas um posto de trabalho. O mais indicado para se evitar este t ipo de problema,é dividir os circuitos por área ou conforme os t ipos das tarefas desenvolvidas, que casopossuam requ is i tos espec í f i cos igua is quanto à i luminação, devem ser agrupadasfisicamente e atendida por circuitos independentes.

Outro ponto importante na dlvisão dos circuitos, diz respeito à separação daqueles queservem áreas de circulação e áreas de trabalho. Mesmo nos espaços abertos, as áreas decirculação apresentam necessidades de iluminação e características de operação diferentes,normalmente com necessidades de iluminação menores que as áreas de trabalho.

ttuutnaçÃo21

A divisão por circuitos pode permitlr também o Íuncionamento de apenas uma parte dasluminárias, com o objetivo de reduztr o consumo de energia no horário da l impeza, normal-mente duas ou três horas após o expediente, período em que não é exigido um alto nível dei luminamento.

Para se integrar o sistema de iluminação artificial à iluminação natural é indispensáveltazer a divisão dos circuitos, de forma que as luminárias próximas às janelas possam serdesligadas, quando houver luz natural suficiente.

Nos edifícios modernos, estão sendo introduzidos sistemas automáticos de operaçãodo sistema de i luminação, tais como, sensores de presença e sensores fotoelétricos, que sobcóndições estabetecidas pelo projetista, l igam ou desligam as luzes. Neste caso, énecessário que a divisão dos circuitos seja feita considerando-se a priori que existirá tal t ipode controle, pois sua presença impõe soluções específicas que não se aplicam em sistemasoperados manualmente. Normalmente as empresas que fornecem tais equipamentos estãocapacitadas a dar orientação para a definição destes circuitos.

1.4.5 SuperÍícies internas e mobil iário

A decoração dos ambientes e os revestimentos de teto, piso e paredes têm uma grandeinterferência no resultado da i luminação de um determinado ambiente. Quando compostospor mater iais com al tos coef ic ientes de ref lexão e cores claras, reduzem as perdas e oconsumo de energia, tornando o ambiente mais agradável e o sistema mais eficiente.

1.5 GÁLCULO DA ILUM|NAçÃO ARTtFtCtAL TNTERNA

Na elaboração de umalguns requisitos, tais como:

projeto de i luminação art i f ic ial interna, devem ser atendidos

o obter nível de i luminação adequado em função das característ icas de ut i l ização doambiente e de acordo com as normas técnicas que recomendam os níveis dei luminação;

o gaÍârt i r uma i luminação uni forme dos planos de trabalho, evi tando grandesdiferenças de luminâncias dentro do campo visual que podem causar ofuscamento eimpressão de mal estar;

. oferecer uma correta reprodução de cores dos objetos e ambientes i luminados;o ut i l izar equipamentos energet icamente ef ic ientes;o adaptar o sistema de i luminação as características estéticas do local.

Os processos mais ut i l izados para o cálculo da i luminação art i f ic ia l interna partem doprincípio que existe um nível ideal de i luminação para cada t ipo de tarefa, que pode sercalculado levando-se em consideração o i luminamento médio geral que a somatór ia dasfontes de luz produz no ambiente (método da i luminânc ia média gera l ) , ou a t ravés docálculo da contr ibuição das diversas fontes de luz para um determinado ponto no ambiente(método ponto a ponto).

runtneçÃo22

1.5.1 Método da i luminância média geral

A i luminação de interiores é normalmente calculada para o plano de trabalho, isto é,um plano imaginário com altura entre 0,75m e 0,85m a part ir do piso.

O primeiro passo é fixar o valor da iluminância média (E), em Íunção do tipo de tarefavisual a ser exercida no ambiente. Por exemplo: 500 Lux

Em seguida, calcula-se qual o valor do índice do recinto (K), que varia em Íunção dasdimensões do recinto.

axbK=

hx(a+b)

onde:

a = largura do ambiente;b = comprimento do ambiente;h = distância entre luminária e plano de trabalho.

Com base no índice de reflexão e no índice do recinto, apresentados numa mesmatabela pelos fabricantes, é definido o fator de ut i l ização (n) da luminária para o ambienteem questão, exempli f icado abaixo:

FATOR DE UTTLIZAçAO DE UMA LUM|NARIA

.751 731 711 ss i ' 591 r::

0,60 0,27 0,24 0,21 0,26 0,23 0,21 0,23 0,21 0,20

0,80 0,32 0,28 0,26 0 ,31 0,28 o,26 0,28 0,26 0,25

1 , 0 0 0,35 0,32 0,30 0,35 0,32 0,30 0,32 0,30 0,29

1 , 2 5 0,39 0,36 0,34 0,38 0,36 0,34 0,35 0,33 0,32

1 , 5 0 0,41 0,39 0,37 0,40 0,38 0,36 0,38 0,36 0,35

2,00 0,45 0,42 0,41 0,44 0,42 0,40 0,4'l 0,40 0,39

2,50 0,47 0,45 0,43 0,46 0,44 0,43 0,44 0,42 0,41

3,00 0,48 0,46 0,45 0,47 0,46 0,45 0,45 0,44 0,43

4,00 0,49 0,48 0,47 0,48 0,47 0,47 0,47 0,46 0,45

5,00 0,50 0,49 0,48 0,49 0,48 0,48 0,48 0,47 0,46

Tabela 10

O índice de reflexão de teto, paredes e piso,catálogos dos fabricantes das luminárias, por trêstipos de materiais util izados para os revestimentos.

Por exemplo, 551:. fator de reÍlexão do teto = 0,S (S0%). fator de reflexão das paredes = 0,5 (50%). fator de reflexão do piso = 0,1 (1O%)

é geralmente apresentado na tabela dosalgarismos que se baseiam nas cores e

nunwnçÃo23

Calcula-se então o fluxo total necessário através da seguinte fórmula:

EXA@=

nxd

onde:

= fluxo luminoso total necessário;= valor da i luminância média (i luminamento desejado);= área do local;= fator de utilização da luminária;= depreciação (alguns fabricantes indicam um valor de 0,85 considerando o

período de manutenção de 5.000h e ambiente normal).

A próxima providência é a escolha dos demais equipamentos (lâmpadas, reatores,

etc.), levando em conta as características de eficiência dos mesmos.

A part i r do f luxo total necessár io e do f luxo emit ido pela lâmpada escolhida é táci l

calcular a quantidade de luminárias necessárias para proporcionar o i luminamento desejado.

N=Õ;xn

onde:

N = número de luminárias necessárias;O = Íluxo total necessário;@L = fluxo emitido Por lâmPada;n = número de lâmpadas por luminária.

Exemplo de cálculo:

Admitindo-se que você queira saber quantas luminárias com duas lâmpadas serão

necessárias num escritório com 19 metros de comprimento por 10 metros de largura e 3

metros de pé direito, o raciocínio a observar é o seguinte:

a) escolha do nível de iluminação (E):A primeira providência será a de escolher o valor da iluminância média em função do

tipo de atividade visual a ser exercida no local. Considerando que o valor de 500 lux

seja o escolhido, conÍorme consulta à tabela a seguir:

oEAnd

o

onde:

tunwnçÃo24

Mínimo para ambiente de trabalho 150 lux

Tarefas visuais simples e variadas (trabalho bruto) 500 - 250 lux

observações contínuas de detalhes médÍos e Íinos (trabalho normal) 1.000 - 500 lux

Tarefas visuais contínuas e precisas (trabalho fino, por exemplo desenho) 2.000 - 1.000 lux

Trabalho muito fino (geralmente iluminação local, exemplo conserto de relógio) acima de 2.000 lux

b) Íator do local (K):A segunda providência será calcular o fator do local, que depende das dimensões dorecinto.

axbK=

hx(a+b)

onde:

a = largura do ambiente (10m);b = comprimento do ambiente (1gm);h = distância entre tuminária e plano de trabalho 2,2m (3,0 - 0,8), pressupondo

mesas de 0,80m.

portanto:

10 x 19K-- = 2197

2,2x (19 + 10)

c) Íator de utilização (q)

Para determinar o valor do fator de ut i l ização da tuminária, t ipo duas lâmpadas,conforme tabela 10, admita para K um valor mais próximo do calculado no item anterior(portanto K = 3) e avalie as reflexões médias do teto e das paredes.

Considere que o local tenha teto e parede claros e pisos escuros.

o Primeiro algarismo representa reflexão do teto, segundo algarismo representa areflexão da parede e o terceiro algarismo representa a reflexão do piso, onde:

brancoclaro

médioescuro

= 7 (7ïo/o)

= 5 (50%)= 3 (30%)= 1 (1Oo/")

logo:para 551 e K = 3 obtém-sê 1'ì = 0,47 (conforme a tabela 10).

runwnçÃo25

d) Agora, você pode determinar o fluxo total (Õ) pela fórmula:

ExA@=

nxd

sendo:@ = fluxo luminoso total necessário das lâmpadas;E = 500 lux (iluminamento desejado);A = 19 x 10 = 190m2 (área do local);

n = fator de util ização da luminária = O,47;d = fator de depreciação = 0,80 ou conforme tabela a seguir:

o Fator de depreciação (d)

Com o tempo, paredes e tetos ficarão sujos. Os equipamentos de iluminação acumularãopoeira. As lâmpadas fornecerão menor quantidade de luz. Alguns desses fatores poderão sereliminados por meio de manutenção. Na prática, para amenizarmos o efeito desses fatores,admitindo-se uma boa manutenção a cada 6 meses, podemos adotar os valores seguintes:

Amb-ièntê

Limpo 0,9

Médio 0,8

Sujo 0,6

portanto:

500 x 190@= = 252.659 lúmens

0,47 x 0,80

Sabendo que cada lâmpada fluorescente de 65W fornece aproximadamente 4.000lúmens, (consulta ao catálogo do fabricante) você deduz que cada luminária com duaslâmpadas, emite 8.000 lúmens.

Como o fluxo total é de 252.659 lúmens e como cada luminária fornece 8.000 lúmens,conclui-se que a quantidade necessária é de:

oN= =N

Õ1 xn

252.659

4.000 x 2

ttuutneçÃo26

N = 32 luminárias

= 31 ,58

o Distribuição das luminárias

O espaçamento entre as luminárias depende da altura do plano de trabalho (altura útil)e da distribuição de luz. Esse valor situa-se, geralmente, entre 1 a 1 ,5 vez a altura útil, emambas as direções. O espaçamento até as paredes deverá corresponder à metade dessevalor.

Em nosso exemplo, você poderá distribuir as 32 luminárias do seguinte modo:

A

'l

A=19/8=2 ,37mB = 1Ol4= 2,50m

Mas, além da solução aqui apresentada, eventuais distribuições tendo A e B menoresque 3,3 metros (1 ,5 altura útil), serão igualmente aceitáveis.

1.5.2 Método do iluminamento veriÍicado "Ponto a Ponto"

Para se fazer o cálculo do iluminamento produzido por uma Íonte de luz em um pontodeterminado, aplica-se a seguinte Íórmula:

f x cos3 crE=

onde:

E = iluminamento no ponto;I = intensidade luminosa no ângulo oio = ângulo vertical (vide u"1, a2,... na Íigura 7);h = distância entre a luminária e plano de trabalho.

h2

rrumnnçÃo27

ILUMINAMENTO PROMOVIDO SIMULTANEAMENTE POR VÁRIAS FONTESPUNTIFORMES SOBRE UM PONTO DE UM PLANO HORIZONTAL

Para os ambientes onde há contribuição de mais de uma fonte de luz para o iluminamentodo ponto, deve-se repetir o cálculo para cada fonte de luz, sendo o resultado obtido pelasomatória da contribuição de cada uma das fontes.

Desta forma pode-se calcular a incidência em qualquer ponto do ambiente e a partir dosresultados, redistribuir as luminárias de maneira a tornar o sistema mals eficiente e reduzir oconsumo de energia.

REcOuenD4õesr A tensão de operação deve ser compatível à tensão de rede da concessionária.

Se a tensão da rede estiver acima da nominal, haverá maior emissão de luz e maiorconsumo de energia, encurtando a vida út i l das lâmpadas. Se a tensão estiver abaixo,haverá evidentemente, menor emissão de luz aumentando a necessidade de númerode pontos de luz instalados, para recuperar a perda.

. Lâmpadas embutidas no teto ou em luminárias do tipo spot sem refletor, constituemuma péssima solução, pois além de provocar perda de luz, produzem um aquecimentoexcessivo do conjunto, causando falha prematura de funcionamento e reduzindo aeficiência. Nestes casos devem ser util izadas sempre lâmpadas refletoras e se aluminária for de corpo profundo, lâmpadas com refletores.

. Quando for necessário ter i luminação dir igida sobre o plano de trabalho devem seru t i l i zadas lâmpadas re f le to ras , a f im de ob ter ma ior rend imento do s is tema dei luminação .

. Não util izar lâmpadas incandescentes de bulbo fosco ou leitoso dentro de globostranslúcidos pois isto reduz em cerca de 40% o fluxo emitido. Neste caso devem serutil izadas lâmpadas transparentes.

tunwaçÃo28

Figura 7

tlo Util izar lâmpadas de bulbo leitoso apenas quando houver problemas de ofuscamento.

' Verifique a possibilidade de substituição das lâmpadas por outras de menor potência,mais eficientes, de maior durabilidade e que produzam a mesma quantidade luminosa.

r A vida útil das lâmpadas de descarga pode ser aumentada reduzindo-se o número devezes em que são acesas ou apagadas, pois isto desgasta o material ativo dos eletrodosno momento da ignição, além de submeter a lâmpada às variações de temperatura epressões internas.

'Onde for possível use uma única lâmpada de maior potência, ao invés de váriaslâmpadas de menor potência, pois geralmente lâmpadas do mesmo tipo, de maiorpotência, são mais eficientes.

r DiÍerentes reatores são necessários para cada lâmpada, pois cada uma demanda umacorrente diferente. Deve-se observar também, a tensão de alimentação do local poisuma mesma lâmpada pode receber reatores diferentes se operar em22OV ou 1ZTV.Para se saber qual conjunto reator-tâmpada será o mais eficiente sob o ponto de vistada conservação de energia, algumas alternativas são apresentadas. Normalmente aal ternat iva com menor custo in ic ia l nem sempre é a solução mais econômica,considerando-se o custo de operação. O melhor é escolher um conjunto queapresente o menor consumo de energia possível, durante sua vida útil e que tenhamaior rendimento, isto é, menores perdas elétricas.

o Quanto ao projeto de iluminação, ele deve ser compatível às exigências do local a seri luminado.

o A luminária escolhida deve apresentar a curva de distribuição mais adequada ao seucaso particular e Íator de util ização mais alto.

' A manutenção do conjunto de iluminação deve ser feita periodicamente, evitando-se oacúmulo de sujeira e poeira, pois isto diminui o fluxo emitido, reduzindo seu rendimento.

' Os elementos de controle de luz mal projetados em um determinado ambiente ouluminária diminuem a quantidade de luz emitida, aumentam o consumo de energia etornam o conjunto menos eÍiciente.

r A fim de tornar o projeto de iluminação artificial mais eficiente, deve-se consid erar aparcela da luz natural que entra em um ambiente e distribuir os circuitos paralelamenteao sentido das janelas, para que estas luminárias possam ser desligadas quando houverluz natural suficiente.

' Quando o ambiente apresenta necessidades de diÍerentes níveis de iluminação, deve-secombinar a iluminação geral com a localizada, reduzindo o consumo geral de energia.

ttuutnaçÃo29

=c

Desempenho Visual: avaliação quantitativa do desempenho de uma tarefa visual.l luminâncÍa - em um determinado ponto de uma superfície (lux, lx): quociente do fluxo

luminoso incidente num elemento da superfície que contém o ponto, pela areadesteelemento.

Luminância - numa dada direção, num ponto na superfície de uma fonte ou no caminho dofacho (candela por metro quadrado, cd/m2): a luminância de uma fonte ou de umasuperfície i luminada é a medida da sensação de claridade provocada no olho.

Eficiência luminosa de uma fonte (lúmen por watt, lmAl\Í): quociente do fluxo emitidoe potência consumida

Fluxo luminoso (lúmen, lm): quantidade derivada do Íluxo radiante emitida pelaradiação, de acordo com sua ação sobre um receptor seletivo cuja sensibilidade espectraé definida pelas eficiências espectrais padrão, ou seja, a potência de radiação emitidapor uma fonte de luz que pode ser aval iada pelo olho humano.

Intensidade luminosa (candela, cd): de uma fonte numa dada direção, é o quociente dofluxo luminoso saindo da fonte propagado num elemento de ângulo sólido, contendo adireção dada e o elemento de ângulo sólido.

DiÍusor : disposit ivo translúcido ou opaco que colocado em frente à fonte de luz tem comofinal idade diminuir sua luminância e reduzir as possibi l idades de ofuscamento,alterando a distribuição espacial do fluxo luminoso ou radiante uti l izando o fenômenoda difusão.

Refletor: disposit ivo uti l izado para a orientação do fluxo luminoso uti l izando o fenômeno dareflexão especular. Estes disposit ivos podem ser de vidro espelhado, alumínio polido,chapa de aço esmaltada ou pintada de branco. O vidro espelhado, apesar de sua altarefletância, é pouco uti l izado por ser muito frágil e ter um custo elevado. O alumíniopolido é a opção atualmente mais uti l izada pois alia todas as vantagens: maleabil idade,alta refletância, boa resistência, peso e custo reduzido.

Refrator : disposit ivo em que o fenômeno de refração é usado para modificar a distribuiçãoespacial de um fluxo luminoso de uma fonte. Este disposit ivo tem também como funçãoproteger os componentes internos da luminária contra a poeira, chuva, poluição eimpactos. Os refratores e lentes são fabricados em vidro duro temperado ou plásticosespeciais a f im de suportar os impactos mecânicos a que são submetidos.

Louvre : um dos tipos de proteção feita de componentes translúcidos ou opacos, uti l izadopara evitar a visão direta das lâmpadas (ofuscamento). Ele pode ser composto pormaterial translúcido ou opaco ou então apresentar proteção por um fenômenode refração.

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