AF Apostila Conceitos e Projetos SITE

8/14/2019 AF Apostila Conceitos e Projetos SITE

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A OSRAM tem o prazer de colocar disposio o Curso de

Iluminao: Conceitos e Projetos. Seu objetivo ser um guia

til, principalmente para aqueles que se iniciam na rea da

iluminao artiicial.

De maneira clara e bem estruturada, este curso apresentaos principais conceitos luminotcnicos para que o leitor

possa se posicionar de maneira mais segura diante de todas

as etapas que compem o projeto e sua execuo.

No incio, nos reeriremos tambm luz natural, porque certos

conceitos no so privi lgio exclusivo da artiicial. Alm disso,

lembramos a necessidade premente de trabalhar cada vez

mais o projeto luminotcnico como um todo luz natural e

art i ic ia l , levando o melhor conorto, uncional idade e

economia s ediicaes.

AprstaIia:

Ccits PrtsA histria da OSRAM est intimamente ligada histria da humanidade,

suas relaes e descobertas quanto iluminao, pois sempre teve

como meta o novo... o uturo. Isso s oi e possvel porque a OSRAM

tem paixo por iluminao inteligente e busca ver o mundo em uma nova

luz. Por isso, ornece esse bem, de orma responsvel, para a populao

de mais de 159 pases em todos os continentes.

Em 1910, a empresa criou as lmpadas incandescentes com lamentos

de tungstnio, mas, desde ento, os investimentos em pesquisa

resultaram em novas tecnologias como luzes que transportam dados

e vozes a qualquer lugar no planeta, curam bebs, eliminam cicatrizes,

puricam o ar e a gua, alm dos LEDs (diodo emissor de luz).

No Brasil, a OSRAM est presente desde 1922 e sempre contribuiu

para o desenvolvimento socioeconmico do pas. Em 1955, iniciou

a abricao nacional de lmpadas no municpio de Osasco, na rea

metropolitana de So Paulo.

Hoje, a OSRAM se caracteriza como a empresa mais especializada do

mundo na rea de iluminao. Tem uma vasta quantidade de patentes,

trabalhos cientcos e prmios internacionais que garantem um portlio

com cerca de cinco mil tipos de lmpadas. Ao mesmo tempo, sua

atuao refete um engajamento incondicional na preservao do meio

ambiente e na qualidade de vida das pessoas em todo o mundo.


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Coforto lmoso

Objetvos a lmao

Sstemas e lmao

Cocetos bscos: graezas fotomtrcas4.1 A radiao solar e a luz

4.2 Luz e Cores4.3 Potncia Total Instalada4.3.1 Densidade de Potncia4.3.2 Densidade de Potncia Relativa

4.4 Fluxo Luminoso4.5 Eicincia Energtica

4.5.1 Eicincia de lmpada4.5.2 Eicincia de luminria4.5.3 Eicincia do Recinto4.5.4 Fator de Depreciao (ou de Manuteno)

4.6 Nvel de Iluminncia4.6.1 Nvel Adequado de Iluminncia

4.7 Intensidade Luminosa4.7.1 Curva de distribuio luminosa

4.8 Luminncia4.9 ndice de reproduo de cor

4.9.1 Espectro de Radiao Visvel4.10 Temperatura de cor4.11 Fator de luxo luminoso4.12 Vida til, vida mdia e vida mediana

Capt 01

ic

Capt 02

Capt 03

Capt 04

Capt 05 Crtros e esempeho o poto e vsta oprojeto e lmao

Moelos e avalao em lmao6.1 Mtodo de clculo de iluminao geral:

Mtodo das e icincias6.2 Mtodo de clculo para iluminao dirigida:

Mtodo ponto a ponto6.3 Avaliao de custos

6.3.1 Custos de investimento6.3.2 Custos operacionais6.3.3 Clculo de rentabilidade

6.4 Sotwares

Exemplos e aplcao7.1 Exemplo 1 - Clculo de iluminao geral7.2 Exemplo 2 - Clculo de iluminncia7.3 Exemplo 3 - Clculo de iluminao dirigida:

Fonte de luz com reletor7.4 Exemplo 4 - Clculo de iluminao dirigida:

Abertura do acho de luz com reletor

AexosAnexo 1 - Equipamentos auxiliares utilizados

em iluminao

Anexo 2 - Nveis de IluminnciaRecomendveis para Interiores

Anexo 3 - Coeiciente de Relexo dealguns materiais e cores

Anexo 4 - Planilha de clculo - Mtodo dos luxosAnexo 5 - Fator de depreciao

Referca bblogrfca

Capt 06

Capt 07

Capt 08

06

10

10

1515

161717181919192020222324

2424252728283232

33

3536

37

3939404042

44445051

52

5353

54

55

5658

59Bibigraia


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01 | IlumInAo: ConFoRTo lumInoSo

6 7

1. Conorto luminoso

O que todos ns queremos - arquitetos,

engenheiros, decoradores de interiores,empresas ornecedoras de tecnologia,

produtos e servios e, principalmente,

o usurio inal - que nossos ambientes

tenham o melhor conorto luminoso, a

melhor qualidade e o menor custo

possvel. Esta equao, que parece

simples, depende de muitas variveis.

Para que possamos entend-la de maneira

mais clara e objetiva, comearemos

por discutir primeiramente o que

conorto luminoso.O primeiro nvel para avaliarmos o que

o conorto luminoso reere-se

resposta isiolgica do usurio.

Um determinado ambiente provido de

luz natural e/ou artiicial, produz

estmulos ambientais, ou seja, um

certo resultado em termos de

quantidade, qualidade da luz e sua

distribuio, contrastes etc. O mesmo

raciocnio serve para as outras reasdo conorto ambiental1 . Para a rea

de acstica, teremos um certo nvel de

barulho (rudo de undo medido pelo

seu nvel de intensidade sonora em

dB(A)), as requncias desse rudo, sua

distribuio e propagao etc. Para a

rea de conorto trmico, teremos a

temperatura do ar, a umidade relativa,

a ventilao no ambiente, uma certa

quantidade de insolao etc.

Todos esses estmu los ambientais so

sicos, objetivos e quantiicveis.O usurio sentir todas estas variveis

sicas do espao por meio de seus sentidos

- visual, auditivo e termo-metablico - e a

elas responder, num primeiro momento,

atravs de sensaes.

Neste momento pertinente, ento,

nos perguntarmos como podemosdeinir conorto, e, particularmente, o

conorto visual.

Mas o que seria este esoro de

adaptao? Do ponto de vista

is iolgico, para desenvolvermos

determinadas ativ idades visuais,nosso olho necessita de condies

especicas e que dependem muito

das atividades que o usurio realiza.

Por exemplo: para ler e escrever,

Figura 1 O conceito de conorto: resposta siolgica a estmulos ambientais

1O conorto ambiental uma rea de ormao tcnica denida pelo MEC na estrutura curricular prossional de arquitetos eurbanistas. composta de quatro sub-reas: conorto trmico, iluminao (natural e articial), acstica e ergonomia.

Meio Ambiente(clima)

Sensaes1 Nvel de conorto

Resposta siolgicaaos estmulosambientais

Objetivos, sicos equanticveis

Estmulos

Qtde. de luz: LuxNvel de rudo: dB(A)

Temperatura do ar: CUmidade relativa: %Ventos: m/s

Qat r r sr

aapta ii, air sr

sa ssa crt (fg. 1).


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01 | IlumInAo: ConFoRTo lumInoSo

8 9

necessria uma certa quantidade de

luz no plano de trabalho 2; para

desenhar ou desenvolver atividades

visuais de maior acuidade visual

(atividades mais inas e com maior

quantidade de detalhes), necessita-sede mais luz3. Mas quantidade de luz

no o nico requisito necessrio.

Para essas atividades, a boa distribuio de

luz no ambiente e a ausncia de contrastes

excessivos (como a incidncia direta do sol

no plano de trabalho e reexos indesejveis)

tambm so atores essenciais.

Quanto melhores orem as condies

propiciadas pelo ambiente, menor ser

o esoro sico que o olho ter de azer

para se adaptar s condies ambientais

e desenvolver bem a atividade emquesto. o enfoque fisiolgico da

deinio de conorto ambiental.Mas ser que, para desenvolvermos

uma determinada atividade, conorto

pode e deve ser equacionado somente

por esta vertente isiolgica de maior

ou menor esoro? No. Hopkinson

diz: Aquilo que vemos depende no

somente da qualidade sica da luz ou

da cor presente, mas tambm doestado de nossos olhos na hora da

viso e da quantidade de experincia

visual da qual temos de lanar mo

para nos ajudar em nosso julgamento...

Aquilo que vemos depende no s da

imagem que ocada na retina, mas

da mente que a interpreta4. Ou seja,

no possvel azer uma distino

marcante entre experincia sensorial e

emocional, uma vez que a segunda

certamente depende da primeira e

ambas so elos inseparveis. Qualquerato visual ter sua repercusso, depois de

interpretado, no signifcado psico-emocional

que o homem lhe d.

Esta resposta sensorial do indivduo

ao seu meio ambiente tem, portanto,

um componente subjetivo importante.

No processo de atribuir signiicado a

um determinado estmulo ambiental,

o homem lana mo de uma srie de

atores: sua experincia pessoal, suapersonalidade, aspectos culturais, a

relao de gnero e idade, entre

outros atores.

Este carter subjetivo da deinio de

conorto ambiental, seja ele luminoso,

trmico ou acstico, muito importante

e, em algumas situaes de projeto,

como veremos mais adiante, vital.

Quando pedimos para 100 pessoas

deinirem o que entendem por conorto,

99 o deiniro com uma palavra

subjetiva. Diro: uma sensao debem estar, sentir-se bem num

ambiente, no se sentir incomodado,

ter a satisao plena dos sentidos,

estar em harmonia com o ambiente,

um ambiente aconchegante,

agradvel etc. Mas, quando

perguntamos para estas mesmas

pessoas se elas esto se sentindo bem

ou no em um determinado ambiente,

sob determinadas condies

ambientais, a totalidade delas az

automaticamente uma relao direta

com os estmulos sicos, objetivosdeste ambiente, mensurando-os. Diro

sim ou no dependendo se a

temperatura est alta ou baixa, se tem

muito ou pouco barulho, muita ou

pouca luz, se est abaado ou bem

ventilado etc.

2A norma 5413, da ABNT, estipula como mnimo 300 lux e mximo 750 lux.3A mesma norma estipula 1.000 lux para desenho, por exemplo.4 HOPKINSON, R.G. & KAY, L.D. The light o building, ed. Faber and Faber Ltd, London, 1969.

Figura 2 O conceito de conorto: sensaes e emoes subjetivasFigura 3 - Conorto como sensaes apartir de estmulos sicos

Estmulos Sensaes / emoes

Qtde. de luz: Lux

Nvel de rudo: dB(A)Temperatura do ar: CUmidade relativa: %Ventos: m/s

Crt , prtat, a

itrprta sts

btis, sics acit

qatifcis, pr i

rspstas fsigicas

(ssas) s,

c cartr sbti

ici aaia (Figs. 2 3).

Avaliao que depende nos da resposta sica mas: Da experncia anterior

Da personalidade

Do estado de nimo

Da faixa etria

Da relao de gnero

De aspectos culturais e

estticos

Objetivos, sicos, quanticveis Subjetivas e dicilmente quanticveis


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02 | oBjeTIvoS dA IlumInAo

10 11

As duas sub-reas do conorto

ambiental que tm maior grau de

subjetividade so a ILUMINAO e a

acstica, respectivamente.

2. Os objetivos da iluminao

Para a Iluminao, tanto natural quanto

artiicial, a uno o primeiro e mais

importante parmetro para a deinio

de um projeto. Ela ir determinar o tipo

de luz que o ambiente precisa.

O primeiro objetivo da iluminao

a obteno de boas condies de

viso associadas visibil idade,

segurana e orientao dentro de um

determinado ambiente. Este objetivo

est intimamente associado satividades laborativas e produtivas

escritrio, escolas, bibliotecas, bancos,

indstrias etc. a luz da razo (ig. 4).

O segundo objetivo da iluminao

a util izao da luz como principal

instrumento de ambientao do espao

na criao de eeitos especiais com

a prpria luz ou no destaque de objetos

e supercies ou do prprio espao.

Este objetivo est intimamente

associado s at iv idades nolaborativas, no produtivas, de lazer,

estar e religiosas residncias,

restaurantes, museus e galerias, igrejas

etc. a luz da emoo5 (ig. 5).

3. Os sistemas de iluminao

Muitos profssionais cometem um erro

primrio num projeto luminotcnico,

partindo inicialmente da defnio de

lmpadas e/ou luminrias. O primeiro

passo de um projeto luminotcnico defniro(s) sistema(s) de iluminao, respondendo

basicamente a trs perguntas:

1. Como a luz dever ser distribuda

pelo ambiente?

2. Como a luminria ir distribuir a luz?

3. Qual a ambientao que queremos

dar, com a luz, a este espao?

Pelas questes acima, vemos que,

qualquer que seja o sistema adotado, ele

dever sempre ser escolhido de umaorma intimamente ligada uno a ser

exercida no local novamente, as

laborativas e no laborativas.

Para se responder a primeira pergunta,

classiicamos os sistemas de acordo

com a orma que as luminrias so

distribudas pelo ambiente e com os

eeitos produzidos no plano de trabalho.

Esta classiicao tambm conhecida

como Sistema Principal. Nela, os

sistemas de iluminao proporcionam:

a) Iluminao geral: distribuio

aproximadamente regular das luminrias

pelo teto; iluminao horizontal de um certo

nvel mdio; uniormidade (fgs. 6 e 7).

Vantagens: uma maior exibilidade na

disposio interna do ambiente layout.

Desvantagens: no atende s

necessidades especfcas de locais que

requerem nveis de iluminncia6 mais

elevados, grande consumo de energia e, emalgumas situaes muito especfcas,

podem desavorecer o controle do

ouscamento7 pela viso direta da onte.

Este o sistema que se emprega mais

requentemente em grandes escritrios,

oicinas, salas de aula, bricas,

supermercados, grandes magazines etc.

b) Iluminao localizada: concentra-se

a luminria em locais de principal interesse.

Exemplo: este tipo de iluminao til

para reas restritas de trabalho em brica(fgs. 8 e 9).

As luminrias devem ser instaladas

suicientemente altas para cobrir as

supercies adjacentes, possibilitando

altos nveis de iluminncia sobre o plano

5Algumas atividades esto, por essncia, numa situao intermediria, como por exemplo as comerciais. Dependendo do tipo de loja,estaremos mais prximos de um caso ou de outro.

Figura 4Iluminao para atividade laborativa - escritrio

Figura 5Iluminao para atividade no laborativa - residncia

6Vide item 4.67Vide item 4.8

Figura 6 - Iluminao geral Figura 7 - Exemplo de iluminao geral - Supermercado


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03 | SISTemAS de IlumInAo

12 13

de trabalho8, ao mesmo tempo em que

asseguram uma iluminao geral

suiciente para eliminar ortes contrastes.

Vantagens: maior economia de

energia, e podem ser posicionadas de

tal orma a evitar ouscamentos,sombras indesejveis e relexes

veladoras, alm de considerar as

necessidades individuais.

Desvantagens: em caso de

mudana de layout, as luminrias

devem ser reposic ionadas.

Para atividades laborativas, necessitam

de complementao atravs do

sistema geral de controle de

uniormidade de luz do local. Para

outras situaes, no necessariamente.

c) Iluminao de tarefa: luminrias

perto da tarea visual e do plano de

trabalho iluminando uma rea muito

pequena. (igs. 10 e 11)

Vantagens : maior economia de

energia, maior controle dos eeitos

luminotcnicos.

Desvantagens: deve ser complementada

por outro tipo de iluminao, e apresentamenor exibilidade na alterao da

disposio dos planos de trabalho.

Para responder a segunda pergunta,

Como a luminria ir distribuir a luz?,

classifcam-se os sistemas de iluminao

de acordo com a orma pela qual o uxo

luminoso irradiado pela luminria, ou,

mais precisamente, de acordo com a

quantidade do uxo luminoso irradiado

para cima e para baixo do plano horizontal

e da luminria (e/ou lmpada). Essasegunda classifcao obedece ao

esquema acima (fg. 12).

Muitos autores classiicam os sistemas

simplesmente por: direto, indireto e

direto-indireto (compreendendo, nesse

lt imo caso, as classi icaes

intermedirias).

Normalmente, quando temos um

projeto de iluminao em mos, o

dividimos em sistema principal,

aquele que resolver as necessidadesuncionais, e sistema secundrio,

que dar mais nase personalidade

do espao, a sua ambientao por

meio da luz (numa abordagem mais

criativa, livre e no to uncional).

O sistema secundrio relaciona-se

mais terceira pergunta, Qual a

Figura 8 - Iluminao localizada Figura 9 - Exemplo de iluminao localizada

Figura 10 Iluminao de tarea

Figura 12 - Classicao das luminrias segundo a radiao do fuxo luminoso

Figura 13 - Exemplo de sistema direto e indireto

0 10%

0 100%

10 40%

60 90%

40 60%

40 60%

40 60%

40 60%

60 90%

10 40%

90 100%

0 10%

8 Tanto para a iluminao localizada como para a de tarea, que muitas vezes destinam-se a proporcionar altos nveisde iluminao (1.000-2000 lux).

Figura 11 - Exemplo de iluminao de tarea


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03 | SISTemAS de IlumInAo

14 15

ambientao que queremos dar, com

a luz, a este ambiente?.

Luz de destaque: Coloca-se nase em

determinados aspectos do interior

arquitetnico, como um objeto ou uma

supercie, chamando a ateno do olhar.

Geralmente, esse eeito obtido com o uso

de spots, criando-se uma dierena 3, 5 ou

at 10 vezes maior em relao luz geral

ambiente. Este eeito pode ser obtido

tambm posicionando a luz muito prxima

superfcie a ser iluminada. Exemplo:

paredes, objetos, gndolas, displays,

quadros etc (fg. 15).

Luz de efeito: Enquanto na luz de

destaque procuramos destacar algo,aqui o objeto de interesse a prpria

luz: jogos de achos de luz nas

paredes, contrastes de luz e sombra

etc (ig. 16).

Luz decorativa: Aqui no o ee i to

de luz que importa, mas o objeto que

produz a luz. Ex: Lustres antigos,

arandelas coloniais e velas cr iam

uma rea de interesse no ambiente,

destacando o objeto mais do quei luminando o prprio espao (ig. 17).

Modulao de intensidade

(dimerizao): a possibil idade de

aumentar ou diminuir a intensidade

das vrias luminrias, modi icando

com isso a percepo ambiental.

Luz arquitetnica: Obtida quando

posicionamos a luz dentro de elementos

arquitetnicos do espao, como

cornijas, sancas, corrimos etc. Deve-

se tomar cuidado com esse termo, pois

toda a luz deve ser, por deinio,

arquitetnica. Ou seja, estar em pereita

integrao com a arquitetura. Neste

caso, esto apenas sendo escolhidos

elementos arquitetnicos para servirem

de suporte luz (ig. 18).

4. Conceitos bsicos: grandezas

otomtricas

As grandezas a seguir so

undamentais para o entendimento

dos conceitos da luminotcnica.

A cada deinio, seguem-se as

unidades de medida e o smbolo grico

do Quadro de Unidades de Medida, do

Sistema Internacional - SI, alm de

interpretaes e comentrios destinados

a acilitar o seu entendimento.

4.1 A radiao solar e a luzUma onte de radiao emite ondas

eletromagnticas com dierentes

comprimentos de onda. A radiao solar

tem trs espectros principais destaradiao: o inravermelho - responsvel

pela sensao de calor - o espectro visvel,

ou luz, e o ultravioleta responsvel pelo

eeito higinico da radiao (pois mata

bactrias e ungos), pela despigmentao

de alguns tipos de tecidos, pelo

bronzeamento da pele, etc.

Sstema Prcpal

Geral

Localizado

De tarefa

Sstema Secro

Luz de Destaque

Luz de Eeito

Luz Decorativa

Modulao de Intensidade

Luz Arquitetnica

Figura 14 - Sistemas de iluminao

Figura 16 - Iluminao de eeito

Figura 17 - Iluminao decorativa

Figura 18 - Luz arquitetnica

Figura 15 - Iluminao de destaque


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04 | ConCeIToS BSICoS

16 17

Luz , portanto, a radiao eletromagntica

capaz de produzir uma sensao visual e

est compreendida entre 380 e 780 nm

(Figs. 19 e 20). A sensibilidade visual para

a luz varia no s de acordo com o

comprimento de onda da radiao, mas

tambm com a luminosidade.

A curva de sensibil idade do olho

humano demonstra que radiaes de

menor comprimento de onda (violeta e

azul) geram maior intensidade de

sensao luminosa quando h pouca

luz (ex: crepsculo, noite etc.),

enquanto as radiaes de maior

comprimento de onda (laranja e

vermelho) se comportam ao contrrio.

O olho humano possui dierentessensibilidades para a luz. Durante o

dia, nossa maior percepo se d para

o comprimento de onda de 550 nm,

correspondente s cores amarelo-

esverdeadas. J durante a noite, para

o de 510 nm, correspondente s cores

verdes azuladas (ig. 20).

4.2 Luz e Cores

H uma tendncia em pensarmos que os

objetos j possuem cores defnidas.

Na verdade, a aparncia de um objeto

resultado da iluminao incidentesobre ele. Por exemplo, sob uma luz

branca, a ma aparenta ser de cor

vermelha, pois ela tende a reletir a

poro do vermelho do espectro de

radiao, absorvendo a luz nos outros

compr imentos de onda. Se

util izssemos um i ltro para remover

a poro do vermelho da onte de luz,

a ma reletiria muito pouca luz,

parecendo totalmente negra. Podemos

ver que a luz composta por trs

cores primrias.

A combinao das cores vermelho,

verde e azul permite obtermos o

branco (Sistema RGB: R=Red,

G=Green, B=Blue).

A combinao de duas cores primrias

produz as cores secundrias - magenta,

amarelo e ciano. As trs cores primrias,

dosadas em dierentes quantidades,

permitem obtermos outras cores de luz.

Da mesma orma que surgem dierenas

na visualizao das cores ao longo do

dia (dierenas da luz do sol ao meio-dia

e no crepsculo), as ontes de luzartiiciais tambm apresentam dierentes

resultados. As lmpadas incandescentes,

por exemplo, tendem a reproduzir

com maior idel idade as cores

vermelha e amarela do que as cores

verde e azul, aparentando ter uma luz

mais quente.

4.3 Potncia Total Instalada (ou

Fluxo Energtico)

Smbolo: Pt

Unidade: W ou Kw

a somatria da potncia de todos os

aparelhos instalados na iluminao. Trata-

se aqui da potncia da lmpada,

multiplicada pela quantidade de unidades

utilizadas (n), somado potncia

consumida de todos os reatores,

transormadores e/ou ignitores. Uma vez

que os valores resultantes so elevados,

a Potncia Total Instalada expressa em

quilowatts, aplicando-se, portanto, o

quociente 1000 na equao.

*W = potncia consumida pelo conjunto

lmpada + acessrios.

4.3.1 Densidade de Potncia

Smbolo: D

Unidade: W/m2

a Potncia Total Instalada em watt

Figura 20Curva de sensibilidade do olho humano radiao visvel

UV Luz100 400 500 600 700 nm

IV

380 780

DiaNoite

100

0

20

40

60

80

%

Figura 19 - Espectro eletromagntico

Ondas largasOndas mdiasOndas curtasOndas ultracurtasTeleviso

Radar

Inravermelho

Luz

Ultravioleta

Raios X

Raios Gama

Raios Csmicos

nm1013

1011

109

107

107

103

10

10-3

10-5

10-7

10-9

10-11

10-15

Figura 21 - Composio das cores da luz

Pt =n . w*

1000em Kw

nm

780

610590570

500

380

Ultravioleta

Infravermelho

Luz


9/29


18 19

para cada metro quadrado de rea.

Essa grandeza muito til para os uturos

clculos de dimensionamento de sistemas

de ar-condicionado ou mesmo dos projetos

eltricos de uma instalao. A comparao

entre projetos luminotcnicos somente se

torna eetiva quando se leva em conta nveis

de Iluminncia9 iguais para dierentes

sistemas. Em outras palavras, um sistema

luminotcnico s mais efciente do que

outro, se, ao apresentar o mesmo nvel de

Iluminncia do outro, consumir menos watts

por metro quadrado.

4.3.2 Densidade de Potncia RelativaSmbolo: Dr

Unidade: W/m2 p/ 100 lx

a Densidade de Potncia Total Instalada

para cada 100 lx de Iluminncia.

Logo:

Tomando-se como exemplo duas

instalaes comerciais, (ig. 22) tem-se

a primeira impresso de que a

instalao 2 mais eiciente do que a

1, j que a Densidade de Potncia :

Porm, ao avaliar-se a eicincia,

preciso veriicar a I luminncia em

ambos os casos.

Supondo-se: E1 = 750 lx

E2 = 400 lx

Com esses dados, a Densidade de

Potncia Relativa (Dr) :

Logo, a instalao 2 consome mais

energia por metro quadrado, e tambm

ornece menos luz. Portanto, a

instalao 1 mais eiciente.

4.4 Fluxo LuminosoSmbolo:

Unidade: lmen (lm)

Fluxo Luminoso a radiao total da onte

luminosa entre os limites de comprimento

de onda mencionados (380 e 780m). O uxo

luminoso a quantidade de luz emitida por

uma onte, medida em lmens, na tenso

nominal de uncionamento.

chamado tambm de pacote de luz

(ig. 23).

4.5 Ecincia Energtica

Smbolo: w (ou K, conorme IES)

Unidade: lm / W (lmen / watt)

4.5.1 Ecincia energtica de lmpadas

As lmpadas se dierenciam entre si no

s pelos dierentes Fluxos Luminosos que

irradiam, mas tambm pelas dierentes

potncias que consomem.

Para poder compar-las, necessrio saber

quantos lmens so gerados por watt

consumido. A essa grandeza d-se o nome

de Efcincia Energtica (ou RendimentoLuminoso). A fgura 24 exemplifca as

efcincias de alguns tipos de lmpadas.

Como geralmente a lmpada instalada

dentro de luminrias, o Fluxo Luminoso fnal

disponvel menor do que o irradiado pela

lmpada, devido absoro, reexo e

transmisso da luz pelos materiais com que

D1 =1500

50= 30 W / m2

D2 =1400

70 = 20 W / m2

Figura 22: Exemplos de avaliao do consumo energtico.

1A = 50 m2

E = 750 lxPt = 1,5 KwD = 30 W/m2

Dr= 4 W/m2

por 100 lx

2A = 70 m2

E = 400 lxPt = 1,4 KwD = 20 W/m2

Dr= 5 W/m2

por 100 lx

Dr1 =30 W / m

750 lx

100 lx

= 4 W / m2

por 100 lx

Dr2 =20 W / m

400 lx

100 lx

= 5 W / m2por 100 lx

Figura 23 - Fluxo luminoso de uma lmpada (lm)

D =Pt . 1000

Aem W/m2

9 Vide iten 4.6

Dr =D

A . E

100

em W/m2 . 100 lx

Instalao 1 Instalao 2

2

2


10/29


20 21

so construdas as luminrias. O Fluxo

Luminoso emitido pela luminria

avaliado atravs da Eicincia da

Luminria (item 4.5.2). Isto , o Fluxo

Luminoso da luminria em servio

dividido pelo Fluxo Luminoso da lmpada.

4.5.2 Eficincia de luminria

(rendimento da luminria)

Smbolo: L

Unidade: no tem

Razo do Fluxo Luminoso emitido por uma

luminria, em relao soma dos uxos

individuais das lmpadas uncionando ora da

luminria (fg. 25). Normalmente, esse valor

indicado pelos abricantes de luminrias.

Dependendo das qualidades sicas do

recinto em que a luminria ser instalada, oFluxo Luminoso que dela emana poder se

propagar mais acilmente, dependendo da

absoro e reexo dos materiais e da

trajetria que ir percorrer at alcanar o

plano de trabalho. Essa condio mais ou

menos avorvel avaliada pela Efcincia do

Recinto (vide item 4.5.3).

Certos catlogos ornecem a Curva de

Distribuio Luminosa junto Curva

Zonal de uma luminria. A Curva Zonal

nos indica o valor da Eicincia da

Luminria em porcentagem.

4.5.3 Ecincia do Recinto

Smbolo: RUnidade: no tem

O valor da Eicincia do Recinto dado

por tabelas, contidas nos catlogos dos

abricantes de luminrias, onde

relacionam-se os valores dos coeicientes

de relexo do teto, paredes e piso, com

a Curva de Distribuio Luminosa da

luminria utilizada e o ndice do Recinto

(para este ltimo, vide p. 21).

Uma vez calculado o ndice do Recinto(K), procura-se identiicar os valores da

reletncia do teto, paredes e piso.

Na interseo da coluna de

reletncias e l inha de ndice do

Recinto, encontra-se o valor da

Eicincia do Recinto (R), via Fator

de Util izao Fu (vide p.21).

ndice do Recinto

Smbolo: K

Unidade: no tem

O ndice do Recinto a relao entre as

dimenses do local, dada por:

para iluminao direta

para iluminao indireta, sendo

a = comprimento do recinto

b = largura do recintoh = p-direito til

h = distncia do teto ao plano de

trabalho

H = p direito

hpt = altura do plano de trabalho

P-direito til o valor do p-direito total

do recinto (H), menos a altura do plano de

trabalho (hpt), menos a altura do

pendente da luminria (hpend). Isto ,

a distncia real entre a luminria e o

plano de trabalho (Fig. 26).

Como j visto, o luxo luminoso pode

ser alterado de acordo com o tipo de

luminria empregada e as dimenses

do recinto.

Obs: quando a luminr ia or

embutida, h = h.

Fator de Utilizao

Smbolo: Fu

Unidade: no tem

O Fluxo Luminoso inal (t i l ) que i r

incidir sobre o plano de trabalho

aval iado pelo Fator de Uti l izao.Ele indica, portanto, a eicincia

luminosa do conjunto lmpada,

luminria e recinto . O produto da

E ic inc ia do Rec in to (R) pe la

Eic incia da Luminria (L) nos d

o Fator de Uti l izao (Fu).

a . b

h (a + b)K =

3. a . b

2.h (a + b)K =

Figura 26 Representao do P Direito til

H

h pend

Figura 25:Esquema de representao de Fluxos Luminosos.

Luminria

Plano

Figura 24 - Ecincia energtica (lm/W)

Halge-nas

15 25

Incandes-cente

10 15

MistaHWL

20 35

LUMILUX

T570 125

MercrioHQL

45 55

DULUX

no integr.50 87

LUMILUX

T866 93

SdioNAV

80 140

010

2030

40

50607080

90100110120

130140150160

170

h

h

hpt

DULUX

integradas50 65

MetlicaHCI

65 90


11/29


22 23

Determinados catlogos indicam tabelas de

Fatores de Utilizao para suas luminrias.

Apesar destes serem semelhantes stabelas de Efcincia do Recinto, os valores

nelas encontrados no precisam ser

multiplicados pela Efcincia da Luminria,

uma vez que cada tabela especfca para

uma luminria e j considera a sua perda na

emisso do Fluxo Luminoso.

Esta tabela nada mais do que o valor da

Efcincia do Recinto j multiplicado pela

Efcincia da Luminria, encontrado pela

interseo do ndice do Recinto (K) e das

Reetncias(1) do teto, paredes e piso, nesta

ordem (Fig. 27).

4.5.4 Fator de Depreciao (ou Fator

de Manuteno)

Smbolo: Fd

Unidade: %

Todo o sistema de iluminao tem,

aps sua instalao, uma depreciao

no nvel de iluminncia ao longo dotempo. Esta decorrente da

depreciao do luxo luminoso da

lmpada e do acmulo de poeira

sobre lmpadas e luminrias. Para

compensar parte desta depreciao,

estabelece-s e um ator de depreciao

que uti l izado no clculo do nmeros

de luminrias. Este ator evita que o

nvel de iluminncia atinja valores

abaixo do mnimo recomendado. Para

eeitos prticos pode-se uti l izar a

tabela (Anexo 4).

Nesta publicao, iremos considerar uma

depreciao de 20% para ambientes com

boa manuteno / limpeza (escritrios e

afns) e de 40% para ambientes com

manuteno crtica (galpes industriais,

garagens etc.), dando origem a Fatores de

Depreciao, respectivamente, Fd = 0,8 e

Fd = 0,6.

4.6 Nvel de Iluminncia

Smbolo: E

Unidade: Lux (lm/m2)

A luz que uma lmpada irradia,

relacionada supercie qual incide,

de ine uma nova grandeza

luminotcn ica denominada de

Iluminamento, nvel de i luminao ou

Iluminncia (ig. 28).Expressa em lux (lx), indica o uxo

luminoso de uma onte de luz que incide

sobre uma supercie situada uma certa

distncia dessa onte.

A equao que expressa esta grandeza :

tambm a relao entre intensidade

luminosa e o quadrado da distncia (I/

h) (ig.28). Na prtica, a quantidade

de luz dentro de um ambiente, e pode

ser medida com o auxlio de um

luxmetro. Como o luxo luminoso no

distribudo uniormemente, a iluminncia

no ser a mesma em todos os pontos

da rea em questo. Considera-se, por

isso, a iluminncia mdia (Em). Existem

normas especiicando o valor mnimo

de iluminncia mdia, para ambientesdierenciados pela atividade exercida,

relacionados ao conorto visual. Alguns

dos exemplos mais importantes esto

relacionados no anexo 2 desta

publicao (ABNT - NBR 5413).

Fu = L . R

1Refetncia ou Refexo, vide anexo 3

Figura 28 - Lei do inverso do quadrado da distncia

E =

A

lm

m2 )(

Figura 27 - Exemplo de tabela de Fator de Utilizao de Luminria

0,60

0,80

1,00

1,25

1,50

2,00

2,50

3,00

4,00

5,00

34

40

45

50

53

58

60

62

64

66

29

36

41

46

50

55

58

60

63

64

26

33

38

43

47

52

56

58

61

63

33

39

44

49

52

56

59

61

63

64

29

35

41

45

49

54

57

59

62

63

26

32

38

43

46

52

55

58

60

62

29

35

40

45

48

53

56

58

61

62

26

32

38

42

46

51

55

57

59

61

25

31

36

41

45

50

53

55

58

59

kr

PiSO (%) 10 10 0Fator e tlzao

PAREdE (%) 50 30 10 50 30 10 30 10 0

TETO (%) 70 50 030

10

1m

2m

3m

36 lux9 lux

4 lux

S1

S2 = 4S1

S3 = 9S1


12/29


24 25

4.6.1 Nvel Adequado de Iluminncia

Quanto mais elevada a exigncia visual da

atividade, maior dever ser o valor da

Iluminncia Mdia (Em) sobre o plano de

trabalho. Deve-se consultar a norma NBR-

5413 para defnir o valor de iluminncia mdia

pretendido. Como j oi mencionado

anteriormente, deve-se considerar tambm

que, com o tempo de uso, se reduz o Fluxo

Luminoso da lmpada devido tanto ao

desgaste, quanto ao acmulo de poeira na

luminria, resultando em uma diminuio da

Iluminncia. (Fig. 29) Por isso, quando do

clculo do nmero de luminrias, estabelece-se

um Fator de Depreciao (Fd), o qual, elevandoo nmero previsto de luminrias, evita que, com

o desgaste, o nvel de Iluminncia atinja valores

abaixo do mnimo recomendado.

4.7 Intensidade Luminosa

Smbolo: I

Unidade: candela (cd)

Se a onte luminosa irradiasse a luz

uniormemente em todas as direes, o Fluxo

Luminoso se distribuiria na orma de uma

esera. Tal ato, porm, quase impossvel de

acontecer, razo pela qual necessrio medir

o valor dos lmens emitidos em cada direo.

Essa direo representada por vetores,

cujos comprimentos indicam as Intensidades

Luminosas. Portanto, Intensidade Luminosa

o Fluxo Luminoso irradiado na direo de

um determinado ponto (fg. 30 e 31).

4.7.1 Curva de distribuio luminosaSmbolo: CDL

Unidade: candela (cd) X 1000 lmSe, num plano transversal lmpada,

todos os vetores que dela se originam

tiverem suas extremidades ligadas por um

trao, obtm-se a Curva de Distribuio

Luminosa (CDL).

Em outras palavras, a representao da

Intensidade Luminosa em todos os

ngulos em que ela direcionada numplano (fg. 32).

Para a uniormizao dos valores das

curvas, geralmente so reeridas a 1000

lm. Nesse caso, necessrio multiplicar

o valor encontrado na CDL pelo Fluxo

Luminoso das lmpadas em questo e

dividir o resultado por 1000 lm.

4.8 Luminncia

Smbolo: L

Unidade: cd/m2

Das grandezas mencionadas, at

ento, nenhuma visvel, isto , os

raios de luz no so vistos, a menos

que se jam re le t idos em uma

supercie e a transmitam a sensao

de c la r idade aos olhos. Essa

sensao de claridade chamada de

Luminncia ( ig. 33).

a Intensidade Luminosa que emana de

uma supercie, pela sua supercie

aparente (fg. 34).

A equao que permite sua determinao :

na qual:

L = Luminncia, em cd/m

I = Intensidade Luminosa, em cd

Figura 29 - Compensao da depreciao no clculo da Iluminncia Mdia (Fator de Depreciao) paraambientes com boa manuteno

Tempo

Margem para depreciaode fuxo luminoso e acmulode sujeira

Iluminncia%

80

100

125

150

Figura 31 - ngulo de abertura SPOT 10Figura 30 - ngulo de abertura FLOOD 38

Figura 32: Curva de distribuio de IntensidadesLuminosas no plano transversal e longitudinal parauma lmpada fuorescente isolada (A) ou associadaa um refetor (B).

0 4020

120

8040

60

80

120

180 160 140

120

90

60

cd

0 5 1525

3545

55

65

75

859095

100

115

125135155175

121110

98765432

2

4567

L = I

A . cos

Transversal Longitudinal


13/29


26 27

A = rea projetada, em m

= ngulo considerado, em graus

Como dicil medir a Intensidade

Luminosa que provm de um corpo no

radiante (atravs de reexo), pode-se

recorrer a outra rmula, a saber:

na qual:

= Reletncia ou Coeic iente de

Relexo

E = Iluminncia sobre essa supercie

Como os objetos reletem a luz

dierentemente uns dos outros, ica

explicado porque a mesma Iluminncia

pode dar origem a Luminncias

dierentes. Vale lembrar que o Coeiciente

de Relexo a relao entre o Fluxo

Luminoso reletido e o Fluxo Luminoso

incidente em uma supercie. Esse

coeiciente geralmente dado em

tabelas, cujos valores so em uno das

cores e dos materiais utilizadas (exemplos

no anexo 3).

Limitao de Ouscamento

Duas ormas de ouscamento podem

gerar incmodos:

Ofuscamento direto, atravs de luz

direcionada diretamente ao campo visual.

Ouscamento refexivo, atravs da

relexo da luz no plano de trabalho,

direcionando-a para o campo visual .

Considerando que a Luminncia da

prpria luminria incmoda a partir

de 200 cd/m, valores acima deste

no devem ultrapassar o ngulo de

45, como indicado na ig. 35.

O posicionamento e a Curva de

Distribuio Luminosa devem ser tais

que evitem prejudicar as atividades

do usurio da iluminao.

Proporo Harmoniosa entre

Luminncias Acentuadas di erenas entre as

Luminncias de di erentes planos

causam adiga visual, devido ao

excessivo trabalho de acomodao

dos olhos, ao passar por variaes

bruscas de sensao de claridade.

Para ev i ta r esse desconor to,recomenda-se que as Luminncias

de piso, parede e teto se harmonizem

numa proporo de 1:2:3, e que, no

caso de uma mesa de trabalho, a

Luminncia no seja iner ior a 1/3 da

do objeto observado ( ig. 36).

Eeitos Luz e Sombra

Deve-se tomar cu idado no

direcionamento do oco de uma

luminria, para evitar que sejam

cr iadas sombras incmodas,

lembrando, porm, que a total

ausncia de sombras leva perda da

identiicao da textura e do ormato

dos objetos. Uma boa i luminao no

signiica luz distribuda por igual.

4.9 ndice de reproduo de cor

Smbolo: IRC ou Ra

Objetos iluminados podem nos parecer

dierentes, mesmo se as ontes de luz

tiverem idntica tonalidade.

As variaes de cor dos objetosi luminados sob ontes de luz

dierentes podem ser identi icadas

atravs de um outro conceito, a

Reproduo de Cor, e de sua escala

qualitativa, o ndice de Reproduo

de Cor (IRC ou RA). O IRC

estabelecido em uno da luz natural

Figura 33 - Luminncia X Iluminncia

LuminnciaLuz refetida visvel

IluminnciaLuz incidente no visvel

Figura 34 - Luminncia (percepo de brilho)

Supercie aparente

A . cos

Supercie iluminada

A

L = . E

Figura 35 - Ouscamento

OuscamentoRefexivo

OuscamentoDireto

45

Figura 36 - Proporo harmoniosa de luminncias

2

3

1

3

10


14/29


28 29

que tem reproduo idedigna, ou

seja, 100. No caso das lmpadas, o

IRC estabelecido entre 0 e 100,

comparando-se a sua propriedade

de reproduo de cor luz natural

(do sol ).

Portanto, quanto maior a dierena na

aparncia de cor do objeto iluminado

em relao ao padro, menor seu

IRC. Com isso, explica-se o ato de

lmpadas de mesma Temperatura de

Cor possurem ndice de Reproduo

de Cor dierentes (igs. 37 e 38).

4.9.1 Espectro de Radiao VisvelComo j mencionamos nos itens 4.1 e

4.2, luz uma aixa de radiaoeletromagntica, com comprimento de

onda entre 380 a 780 nm (nanmetros),

ou seja, da cor ultravioleta vermelha,

passando pelo azul, verde, amarelo e

roxo. As cores azul, vermelho e verde,

quando somadas em quantias iguais,

deinem o aspecto da luz branca.

Espectros contnuos ou descontnuos

resultam em onte de luz com presena

de comprimentos de ondas de cores

distintas. Cada onte de luz tem,

portanto, um espectro de radiao

prprio que lhe conere caractersticas

e qualidades especicas.

A cor de um objeto determinada pela

reexo de parte do espectro de luz que

incide sobre ele. Isso signifca que uma boa

Reproduo de Cor est diretamente ligada

qualidade da luz incidente, ou seja,

distribuio equilibrada das ondas

constituintes do seu espectro. Ao lado,

apresentam-se alguns espectros de

lmpadas (fgs. 39 a 43).

4.10 Temperatura de corSmbolo: T

Unidade: K (Kelvin)

Em aspecto visual, admite-se que bastante

dicil a avaliao comparativa entre a

sensao de Tonalidade de Cor de diversas

lmpadas. Para estipular um parmetro, oi

Figura 39 - Espectro da luz natural

Figura 40 - Espectro das lmpadas fuorescentesLUMILUX 830.

Figura 41 - Espectro das lmpadas fuorescentesLUMILUX 860.

Figura 42 - Espectro das lmpadas POWERSTAR HCI930.

Figura 47

Figura 43 - Espectro das lmpadas de sdio NAV

Figura 38 - IRC

Figura 37 - ndice de reproduo de cor e exemplos de aplicao

Muito Bom

Bom

Razovel

Ruim

Nvel 1

Nvel 2

Nvel 3

Nvel 4

1a Ra 90-1001b Ra 80-1002a Ra 70-79

2a Ra 60-69

Ra 40-59

Ra 20-39

Testes de cor - Floricultura,escritrios - residncias - lojas

reas de circulao - Escadasocinas - ginsios esportivos

Depsitos - Postos de gasolinaPtio de montagem industrial

Vias de trego - Canteiro deobras - Estacionamentos

Classicao Nvel - ndice IRC Exemplos de aplicao

OSRAM - Linha de produtos Normas ABNT - 5413

100

80

60

40


15/29


30 31

2000K

50

60

70

80

90

100

2700K

3000K

3800K

4000K

4200K

5200K

6000K

6100K

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