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AVALIAÇÃO DA ILUMINAÇÃO ARTIFICAL
DO ESTÁDIO LUSO BRASILEIRO
Diogo Monteiro da Rocha Gonçalves Dias
Projeto de Graduação apresentado ao Corpo
Docente do Departamento de Engenharia
Elétrica da Escola Politécnica da
Universidade Federal do Rio de Janeiro, como
parte dos requisitos necessários à obtenção do
título de Engenheiro Eletricista.
Orientador: Jorge Luiz do Nascimento
Rio de Janeiro
Março de 2018
AVALIAÇÃO DA ILUMINAÇÃO ARTIFICAL DO ESTÁDIO LUSO BRASILEIRO
Diogo Monteiro da Rocha Gonçalves Dias
PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO DE
ENGENHARIA ELÉTRICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS
NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO
ELETRICISTA.
Examinado por:
___________________________________________
Prof. Jorge Luiz do Nascimento, Dr. Eng.
(Orientador)
___________________________________________
Prof. Jorge Nemésio Sousa, M. Sc - UFRJ
___________________________________________
Engª Simaia Roberta Nascimento
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
MARÇO DE 2018
iii
Dias, Diogo Monteiro da Rocha Gonçalves
Projeto de Iluminação para estádios de futebol –
Estádio Luso Brasileiro/ Diogo Monteiro da Rocha
Gonçalves Dias. – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola
Politécnica, 2017.
XV, 75 p.: il.; 29,7 cm.
Orientador: Jorge Luiz do Nascimento
Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/
Curso de Engenharia Elétrica, 2017.
Referências Bibliográficas: p. 72-75.
1. Introdução 2. Revisão Teórica: Luminotécnica 3.
Recomendações dos Organismos para Transmissões
Nacionais e Internacionais 4. Estádio Luso Brasileiro –
Estudo e Análise 5. Padrão FIFA - Avaliação e
Mudanças 6. Análise e Diagnósticos 7. Conclusão
I. Nascimento, Jorge Luiz do. II. Universidade Federal
do Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Curso de
Engenharia Elétrica. III. Título
iv
Dedico este trabalho ao meu pai, Airton,
à minha mãe, Deyse,
ao meu irmão, Douglas
e a todos os meus amigos e familiares.
v
AGRADECIMENTOS
Primeiramente gostaria de agradecer a Deus por mostrar os caminhos da vitória. A fé que
me dá forças para ultrapassar os obstáculos.
Aos meu pais Airton e Deyse e meu irmão Douglas, por me mostrarem os caminhos da
vida e as dificuldades que podem ser encontradas durante o meu trajeto. Todas as minhas
conquistas são frutos de todo o amor recebido por vocês. Vocês são a minha base para o
meu triunfo.
À minha namorada Bruna por sempre acreditar no meu potencial e o carinho nos
momentos mais difíceis que a vida me mostrou. Caminharemos sempre de mão dadas.
Dedico mais essa vitória a você.
Aos meus padrinhos Daisy e Kleyson por todo carinho recebido por vocês. O orgulho que
sentem a cada barreira ultrapassada me dá motivação para alegrá-los a cada dia. Vocês
têm grande importância na minha caminhada.
Aos meus amigos de infância, gostaria de agradecê-los por toda a alegria e ajuda nos
momentos de dificuldade. A amizade baseada na confiança e companheirismo me dão
forças para continuar batalhando.
Agradeço aos professores que tive oportunidade de conviver e aprender no ambiente da
faculdade. Além de profissionais, foram ouvintes nos momentos mais delicados que
passei.
Um agradecimento especial ao professor Jorge Luiz Nascimento, pela orientação,
parceria e apoio durante toda minha caminhada na universidade.
Agradeço aos profissionais que tive oportunidade de trabalhar durante a minha vida
profissional. O aprendizado que obtive foi graças ao apoio e paciência de vocês.
vi
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte
dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Eletricista
AVALIAÇÃO DA ILUMINAÇÃO ARTIFICAL DO ESTÁDIO LUSO
BRASILEIRO
Diogo Monteiro da Rocha Gonçalves Dias
Março/2018
Orientador: Jorge Luiz do Nascimento
Curso: Engenharia Elétrica
Em um projeto de estádio de futebol, a iluminação é um dos elementos de grande
importância, pois possibilita exibir a emoção do futebol para as pessoas que assistem,
tanto no estádio quanto em casa. Sem o projeto de iluminação adequado, os torcedores
no estádio não assistiriam os jogos com nitidez e a televisão teria forma de transmitir os
jogos adequadamente devido à falta de estrutura.
Atualmente, a televisão tem um enorme poder de influência sobre o futebol
brasileiro. Um acordo foi feito entre o Clube da Portuguesa e o Flamengo, dando
exclusividade do espaço que pertence ao estádio da Portuguesa (Estádio Luso Brasileiro)
ao Clube de Regatas do Flamengo. Sendo assim, o estádio foi remodelado para deixa-lo
com um ambiente rubro negro.
O foco deste trabalho é projetar a iluminação do estádio de futebol para eventos
nacionais e internacionais, com base nas normas existentes para regulamentá-los. Um
estudo no estádio Luso Brasileiro foi feito para avaliar se o mesmo segue as regras e, por
fim, alguns ajustes no projeto foram feitos, atendendo as recomendações técnicas de
iluminação especificados pela FIFA.
Palavras-chave: Estádio Luso Brasileiro, Iluminação de Estádios, Eventos
televisionados.
vii
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of
the requirements for the degree of Electric Engineer
EVALUATION OF ARTIFICIAL LIGHTING OF THE LUSO BRASILEIRO
STADIUM
Diogo Monteiro da Rocha Gonçalves Dias
March/2018
Advisor: Jorge Luiz do Nascimento
Course: Electrical Engineering
In a football stadium project, the lighting is one of the elements of great
importance, as it allows to show the emotion of football to the spectators, whether if they
are at the stadium or at home. Without a proper lighting project, the fans at the stadium
would not be able to watch the games with clarity and the television would not be able to
broadcast the games properly due to the lack of visibility.
Nowadays, television has a huge influence on Brazilian football. An agreement
was made between Clube da Portuguesa and Flamengo, giving exclusivity of
Portuguesa’s stadium (Estádio Luso Brasileiro) to Flamengo. Thus, the stadium was
remodelled to leave it with an atmosphere that resembles more like Flamengo.
The purpose of this work is to design a football stadium lighting project for both
national and international events, based on existing norms to regulate them. A study in
the stadium was done to evaluate if it follows the rules and, finally, some adjustments to
the project were made, meeting the technical requirements of lighting specified by FIFA.
Key-words: Luso-Brasileiro Stadium, Stadium Lighting, televised events, broadcast.
viii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Espectro de Luz ............................................................................................... 4
Figura 2 - Ângulo Sólido .................................................................................................. 5
Figura 3 - Representação de Iluminância de 1 Lux ........................................................ 10
Figura 4 - Superfície iluminada vista pelo observador ................................................... 11
Figura 5 - Escala de Temperaturas de Cor ..................................................................... 17
Figura 6 - Iluminação de uma Área Elementar do Plano P Através de uma Fonte
Puntiforme ...................................................................................................................... 21
Figura 7 - Redução do Impacto dos Projetores ao Redor do Estádio[4] .......................... 24
Figura 8 - Redução do Impacto dos Ruídos ao Redor do Estádio[4] ............................... 24
Figura 9 – Vazamento de Iluminação do Estádio[4] ........................................................ 25
Figura 10 - Rede de Serviço Principal e Reserva[4] ........................................................ 27
Figura 11 - Rede de Serviço Simultâneo[4] ..................................................................... 28
Figura 12 - Altura de Instalação dos Equipamentos de Iluminação[4] ............................ 30
Figura 13 - Ângulo de Inclinação do Refletor[4] ............................................................. 31
Figura 14 - Posicionamento das Câmeras[4] ................................................................... 32
Figura 15 - Área sem refletores[4] ................................................................................... 33
Figura 16 - Área de Iluminação Atrás do Gol[4] ............................................................ 34
Figura 17 - Direcionamento dos Refletores para Três Interpolações[4] ........................ 35
Figura 18 - Direcionamento dos Refletores para Quatro Interpolações[4] ...................... 35
Figura 19: Instalação Luminosa - Classe I[4] .................................................................. 36
Figura 20: Instalação Luminosa - Classe II[4] ................................................................. 36
Figura 21: Instalação Luminosa - Classe III[4]................................................................ 37
Figura 22: Grade para medição e cálculo da uniformidade horizontal[4] ....................... 38
Figura 23 - Sistema de Geração Móvel das Emissoras .................................................. 46
Figura 24 - Vista Lateral do Estádio ............................................................................... 47
Figura 25 - Vista Aérea do Estádio ................................................................................ 48
Figura 26 - Vista da Linha do Gol .................................................................................. 49
Figura 27 - Distribuição dos Projetores .......................................................................... 50
Figura 28 - Gerador de 250 kVA .................................................................................... 51
Figura 29 - Refletores em Funcionamento ..................................................................... 52
Figura 30 - Posicionamento dos Projetores .................................................................... 53
Figura 31 - Projetores da Ilha do Urubu ......................................................................... 54
ix
Figura 32 – Lâmpada Utilizada no Estádio .................................................................... 57
Figura 33 - Especificações do Reator ............................................................................. 58
Figura 34 - Posicionamento do Reator ........................................................................... 59
Figura 35 - Posicionamento das Torres de Iluminação .................................................. 60
Figura 36 - Sistema para 3 Interpolações[4] .................................................................... 61
Figura 37 - Sistema para 4 Interpolações[4] .................................................................... 61
x
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Valores de Refletância por Cor ..................................................................... 14
Tabela 2 - Valores de Refletância por Material .............................................................. 15
Tabela 3 - Índice de Reprodução de Cores ..................................................................... 17
Tabela 4 - Índices de Fatores de Depreciação ................................................................ 18
Tabela 5 - Fator de Depreciação por Ambiente .............................................................. 19
Tabela 6 - Vazamento de Iluminação[4] .......................................................................... 25
Tabela 7 - Lista de Análises Habituais[4] ........................................................................ 26
Tabela 8 - Categorias de Competição e seus Tipos de Iluminação[4] ............................. 29
Tabela 9 - Valores de CV e GU Definidos pela FIFA[4] ................................................ 39
Tabela 10 - Iluminação Vertical e Horizontal[4] ............................................................. 41
Tabela 11 - Propriedade das Lâmpadas[4] ....................................................................... 42
Tabela 12 – Especificações Técnicas de Iluminação[4] .................................................. 43
Tabela 13 - Iluminância de acordo com a Classe[4] ........................................................ 57
Tabela 14 - Análise: Alimentação Elétrica ..................................................................... 65
Tabela 15 - Análise: Lâmpadas do Projeto ..................................................................... 65
Tabela 16 - Análise: Reatores do Projeto ....................................................................... 66
Tabela 17 - Análise: Interpolação de Zonas ................................................................... 66
Tabela 18 - Análise: Posicionamento dos Refletores ..................................................... 67
Tabela 19 - Análise: Uniformidade Luminosa ............................................................... 67
Tabela 20 - Análise: Reprodução de Cores .................................................................... 68
Tabela 21 - Análise: Temperatura de Cor ...................................................................... 68
Tabela 22 - Análise: Sistema de Emergência ................................................................. 68
Tabela 23 - Análise: Impacto na Redondeza .................................................................. 69
xi
LISTA DE SIGLAS
CV – Coeficiente de Variação
CLP – Controlador Lógico Programável
Ev – Iluminação Vertical
Eh – Iluminação Horizontal
FD – Fator de Depreciação
FU – Fator de Utilização
FIFA - Fédération Internationale de Football Association
GR – Taxa de Claridade
IRC ou Ra – Índice de Reprodução de Cor
SNG – Satellite News Gathering
TK – Temperatura Kelvin
UM – Unidade Móvel
xii
SUMÁRIO
1 Introdução ................................................................................................................. 1
1.1 Proposta ............................................................................................................. 1
1.2 Objetivo ............................................................................................................. 2
1.3 Metodologia ....................................................................................................... 2
1.4 Organização ....................................................................................................... 2
2 Revisão Teórica: Luminotécnica .............................................................................. 4
2.1 Espectro Eletromagnético .................................................................................. 4
2.2 Ângulo Sólido .................................................................................................... 5
2.3 Ofuscamento ...................................................................................................... 6
2.4 Fluxo Radiante ................................................................................................... 6
2.5 Intensidade Luminosa ........................................................................................ 6
2.6 Fluxo Luminoso ................................................................................................. 7
2.7 Quantidade de Luz ............................................................................................. 8
2.8 Eficiência luminosa ............................................................................................ 8
2.9 Iluminância ........................................................................................................ 9
2.10 Luminância ................................................................................................... 11
2.11 Refletância .................................................................................................... 13
2.12 Transmitância ............................................................................................... 15
2.13 Fator de absorção ......................................................................................... 16
2.14 Temperatura de Cor ...................................................................................... 16
2.15 Índice de Reprodução de Cor ....................................................................... 17
2.16 Fator de Depreciação .................................................................................... 18
2.17 Fator de Utilização ....................................................................................... 19
2.18 Leis da Iluminância oriundas de uma Fonte Puntiforme ............................. 20
3 Recomendações dos Organismos para Transmissões Nacionais e Internacionais . 22
xiii
3.1 Requisitos Específico das Instalações .............................................................. 22
3.2 Compatibilidade Local do Estádio ................................................................... 23
3.3 Fornecimento de Energia para o Estádio ......................................................... 26
3.4 Categorias de Competição ............................................................................... 29
3.5 Montagem dos Refletores ................................................................................ 30
3.6 Posicionamento das Câmeras ........................................................................... 31
3.7 Visão da Transmissão e Atletas ....................................................................... 32
3.7.1 Área do Corner - Escanteio ...................................................................... 32
3.7.2 Área Atrás do Gol ..................................................................................... 33
3.8 Limitação de Sombras ..................................................................................... 34
3.8.1 Planejamento de Eventos Não Televisionados ......................................... 36
3.9 Especificação do Projeto de Iluminação e Tecnologia .................................... 37
3.9.1 Uniformidade horizontal .......................................................................... 37
3.9.2 Cálculo da Uniformidade Luminosa ........................................................ 38
3.9.3 Limites para CV e GU .............................................................................. 39
3.9.4 Iluminação Vertical .................................................................................. 40
3.9.5 Temperatura de Cor .................................................................................. 40
3.9.6 Índice de Reprodução de Cores ................................................................ 41
3.10 Especificações Técnicas – Eventos Televisionados e Não Televisionados . 41
3.10.1 Eventos Televisionados ............................................................................ 41
3.10.2 Eventos Não Televisionados .................................................................... 42
3.11 Lâmpadas e Equipamentos ........................................................................... 43
3.12 Projetores ...................................................................................................... 44
3.13 Iluminação de Segurança ............................................................................. 45
3.14 Fornecimento de Energia para a Produção do Evento ................................. 45
4 Estádio Luso Brasileiro – Estudo e Análise ........................................................... 46
4.1 O Estádio .......................................................................................................... 46
xiv
4.2 Sistema de iluminação ..................................................................................... 47
4.3 Sistema de Alimentação Elétrica ..................................................................... 50
4.4 Lâmpadas, Reatores e Refletores ..................................................................... 51
4.5 Projetores ......................................................................................................... 53
4.6 Índice de Reprodução das Cores ...................................................................... 54
4.7 Temperatura de Cor ......................................................................................... 55
4.8 Uniformidade Luminosa do Sistema de Iluminação ........................................ 55
4.9 Impacto na Redondeza ..................................................................................... 55
5 Padrão FIFA – Avaliação e Mudanças ................................................................... 56
5.1 Alimentação Elétrica do Estádio ...................................................................... 56
5.2 Lâmpadas do Estádio ....................................................................................... 57
5.3 Reatores do Estádio ......................................................................................... 58
5.4 Posicionamento das Torres de Iluminação ...................................................... 59
5.5 Interpolação de Zonas ...................................................................................... 60
5.6 Uniformidade Luminosa .................................................................................. 62
5.7 Índice de Reprodução das Cores ...................................................................... 63
5.8 Temperatura de Cor ......................................................................................... 63
5.9 Sistema de emergência ..................................................................................... 64
6 Análise e Diagnósticos ........................................................................................... 64
6.1 Alimentação Elétrica ........................................................................................ 65
6.2 Lâmpadas do Estádio ....................................................................................... 65
6.3 Reatores do Estádio ......................................................................................... 66
6.4 Interpolação de Zonas ...................................................................................... 66
6.5 Posicionamento das Torres de Iluminação ...................................................... 67
6.6 Uniformidade Luminosa .................................................................................. 67
6.7 Reprodução das Cores...................................................................................... 68
6.8 Temperatura de Cor ......................................................................................... 68
xv
6.9 Sistema de Emergência .................................................................................... 68
6.10 Impacto na Redondeza ................................................................................. 69
7 Conclusão ............................................................................................................... 70
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 72
1
1 Introdução
Os avanços na engenharia de projetos de iluminação proporcionaram um grande
aumento na prática e transmissão de esportes no período noturno. A tecnologia dos
materiais, além de alavancarem a prática do esporte, reduziram drasticamente o consumo
de energia. Quando se trata de projeto luminotécnico, devemos levar em conta as
diretrizes técnicas do local, gastando o mínimo de energia elétrica possível. A eficiência
energética tornou-se ponto importante para o avanço, onde os projetos de iluminação são
atualizados a todo momento.
Em exibição de jogos, é necessário observar o espaço por diferentes visões: a dos
jogadores, que visualizam a bola e os outros jogadores; a dos espectadores, que
visualizam o espetáculo a partir da arquibancada; e a dos juízes, que devem acompanhar
os lances que acontecem na partida. Além dessas visões, também devemos considerar a
visão da mídia, onde há repórteres e emissoras de televisão exibindo as imagens de
diversos ângulos. Com o objetivo de atender esses pontos, devemos obedecer às normas
de iluminação e níveis de luminosidade.
1.1 Proposta
No Brasil, sabemos que muitos estádios não são equipados para receberem
eventos de porte internacional, como Libertadores da América, Copa do Mundo e
Sulamericana, por exemplo. Muitos são pequenos para receberem eventos desse porte e,
sendo assim, possuem iluminação precária que não atendem nem os requisitos para
eventos nacionais de baixa expressão. Com o estudo necessário, a proposta é fazermos
reestruturações importantes para sediar jogos de grandes campeonatos e viabilizar a
produção das transmissões televisivas nesses estádios, trazendo a emoção e dinâmica do
futebol brasileiro.
2
1.2 Objetivo
O trabalho tem como objetivo catalogar os procedimentos que devem ser seguidos
para a viabilização da transmissão de eventos de padrões nacionais e internacionais. Para
catalogar um projeto de iluminação adequado, devem ser seguidas as recomendações
definidas pela FIFA, bem como devem ser considerados seus requisitos mínimos. Além
de catalogar, ainda é objetivo avaliar e diagnosticar o Estádio Luso Brasileiro, verificando
se ele se encontra nas normas estabelecidas para os padrões de iluminação. Em caso de
requisitos fora das normas, propostas serão feitas para enquadrar o Estádio nas regras
nacionais e internacionais de transmissão televisiva noturna.
1.3 Metodologia
Metodologia do trabalho:
1. Revisão sobre luminotécnica.
2. Revisão sobre as normas nacionais e internacionais de iluminação em estádios
de futebol.
3. Análise da aplicação das orientações das normas de iluminação.
4. Avaliação e diagnósticos sobra a iluminação do Estádio Luso Brasileiro.
5. Propostas para os diagnósticos do estádio.
1.4 Organização
Este trabalho faz uma abordagem de tópicos de 7 capítulos, incluindo o capítulo
de introdução.
O Capítulo 2 faz uma revisão sobre luminotécnica, fornecendo definições para o
entendimento do conceito deste trabalho.
O Capítulo 3 aborda as orientações dos organismos regulamentadores para
procedimentos de projeto de iluminação de estádios de futebol, especificando os
requisitos de classes nacionais e internacionais televisionados.
3
O Capítulo 4 faz um estudo sobre o Estádio Luso Brasileiro, que está sob a
gerência do Clube de Regatas do Flamengo, local que passou a ser casa do clube para
jogos do Campeonato Brasileiro, em 2017. Com base no Capítulo 3, o procedimento do
sistema de iluminação atual será apresentado neste capítulo.
O Capítulo 5 aborda análise da situação atual do projeto de iluminação do estádio,
avaliando se o mesmo atende os requisitos padrões definidos pela FIFA para eventos
nacionais e internacionais televisionados.
O Capítulo 6 analisa e faz um diagnóstico dos principais pontos do projeto de
iluminação. Através de tabelas, serão mostradas as características existentes, as
características principais e a obediência às regras estabelecidas pela FIFA.
O Capítulo 7 conclui o trabalho, fazendo menções aos pontos que desviam das
normas definidas e as propostas que foram feitas para o projeto estejam em harmonia com
as regras estabelecidas.
4
2 Revisão Teórica: Luminotécnica1
Tratando-se de um trabalho de luminotécnica, é importante revisarmos certas
unidades, grandezas e conceitos referentes à iluminação. Algumas bibliografias serão
usadas como base para sabermos sobre a origem da fotometria e leis da ótica.
2.1 Espectro Eletromagnético
O espectro eletromagnético é o intervalo completo da radiação2. Os vários tipos
de ondas eletromagnéticas se diferem nos comprimentos de onda, modificando o seu
valor de frequência, como mostrado na Figura 1. No entanto, todas elas possuem
velocidade de propagação equivalente a 3x105 km/s.
Figura 1 - Espectro de Luz
Fonte: Info Escola [16]
1 Luminotécnica é o estudo da aplicação artificial em ambientes externos e internos. 2 Radiação é o conjunto de ondas elétricas e magnéticas com velocidade de propagação no vácuo
5
Ao estudarmos iluminação, devemos dar importância para três regiões: a região
ultravioleta, a região visível e a região infravermelha. Entre os raios infravermelhos e
violetas encontra-se a região perceptível pelo olho humano com comprimentos de onda
entre 380 nm e 780 nm. Denomina-se espectro visível a faixa de luz capaz de sensibilizar
a vista humana, de acordo com a característica individual da pessoa.
2.2 Ângulo Sólido
Ângulo sólido (Figura 2) é definido pela tridimensionalidade de uma esfera de
raio R e uma área A qualquer da superfície. Assim, o seu cálculo é feito a partir do
quociente entre a área e o quadrado do seu raio. O símbolo para representá-lo é o ω e sua
unidade é o esterradianos. A expressão matemática é dada pela seguinte forma:
ω =𝐴
𝑅2
Onde:
ω = ângulo sólido [sr];
A = área da superfície da esfera [m²];
R = raio da esfera [m];
Figura 2 - Ângulo Sólido
Fonte: Alfa Virtual School [17]
6
Utilizamos o ângulo sólido no estudo de iluminação, pois o feixe luminoso, ao
incidir na retina ocular, cria uma imagem na sua superfície. O ângulo sólido é constituído
pelo feixe de luz e depende do tamanho da superfície vista pelo observador e a sua
distância até o objeto. As medições de iluminação feitas são definidas em colocar a fonte
luminosa no centro de uma esfera. Sendo assim, implica-se em determinar o ângulo sólido
para a área iluminada por esta fonte na superfície ocular.
2.3 Ofuscamento
Como é apresentado na NBR/ISO 8995[13], o “ofuscamento é um defeito de
adaptação que se manifesta em caso de excesso de iluminância3, no espaço ou no tempo.
No primeiro caso, no espaço, traduz a falta de harmonia entre a sensibilidade de partes da
retina submetidas simultaneamente à iluminâncias diferentes. No segundo caso, resulta
do tempo necessário à própria adaptação”. Sendo assim, podemos exemplificar o caso do
ofuscamento quando, por exemplo, à noite, nossa visão é atingida por um feixe de luz
bem forte e depois sentimos que perdemos um pouco da nossa visão por alguns segundos
e o mesmo ocorre com o público ou os jogadores em campo, quando estes estão em um
campo com refletores mal projetados.
2.4 Fluxo Radiante
O fluxo radiante (P) é a potência transmitida, emitida ou recebida sob forma de
radiação. Podemos definir o fluxo radiante nas seguintes unidades: watt-hora (Wh),
quilowatt-hora (kWh), Joule (J) e etc.
2.5 Intensidade Luminosa
A intensidade luminosa é a grandeza base do sistema internacional para a
iluminação humana. Pode-se dizer que a intensidade luminosa é a força geradora do fluxo
luminoso que coincide com a pressão que o jato de água impulsiona, fazendo uma
3 A iluminância ou iluminamento é o fluxo luminoso que incide em uma superfície. Ver Seção 2.9.
7
analogia hidráulica. Para termos a medição, pressupomos que a fonte luminosa seja
puntiforme, ou seja, um ponto luminoso com dimensões bem menores quando
comparadas à distância entre ela e a área iluminada. Sendo assim, definimos a intensidade
luminosa como a razão entre o fluxo luminoso dφ saindo de uma fonte e que se propaga
no ângulo sólido dω, com direção alpha definida, quando este tende a zero. Na expressão
matemática, temos:
𝐼 = lim𝜔→0
𝜑
𝜔=
𝑑𝜑
𝑑𝜔
No sistema internacional, a unidade de intensidade luminosa é a cd - candela. Por
definição, uma candela é a intensidade luminosa, em uma certa direção, de uma fonte que
emite uma radiação de frequência única de 540𝑥1012𝐻𝑧 e intensidade energética de
1/683 watts por esterradiano. Como podemos perceber, a intensidade luminosa é uma
concentração de luz em uma direção determinada, ou seja, é um vetor com módulo,
direção e sentido. O centro da fonte luminosa é usado como referência e a unidade candela
é para definir o módulo.
2.6 Fluxo Luminoso
Como definido pela NBR 5461[12], fluxo luminoso é a “grandeza característica de
um fluxo energético, exprimindo sua aptidão de produzir uma sensação luminosa no ser
humano através do estímulo da retina ocular, avaliada segundo os valores da eficácia
luminosa relativa pela Comissão Internacional CIE.”
A grandeza fluxo luminoso tem como unidade o lm - lúmen [lm] e é expresso
como “fluxo luminoso emitido no interior de um ângulo sólido igual a um esferorradiano,
por uma fonte luminosa puntiforme de intensidade invariável e igual a uma candela, de
mesmo valor em todas as direções”. Pela prática, sabemos que não há fonte puntiforme,
mas quando seu diâmetro é inferior a 20% entre a fonte e a superfície iluminada, podemos
considerá-la como puntiforme.
Para a visão fotópica4, o fluxo luminoso é expresso da seguinte forma:
4 Visão fotópica é a designação dada à sensibilidade do olho em condições de intensidade luminosa que
permitam a distinção das cores. Em geral, ‘visão fotópica’ corresponde à visão diurna e ‘visão escotópica,
visão noturna.
8
𝜑 = 𝐾𝑚 ∫𝑑𝜑(𝜆)
𝑑𝜆× 𝑉(𝜆) × 𝑑𝜆
780
380
Onde:
𝐾𝑚é o valor do watt – luminoso = 683 lm/W;
𝑑𝜑(𝜆)
𝑑𝜆é a distribuição espectral do fluxo radiante [W];
𝑉(𝜆)é a eficácia luminosa espectral.
Sendo assim, podemos dizer que o fluxo luminoso é a potência luminosa emitida
em todas as direções por uma fonte, produzindo estímulo visual. Os comprimentos de
onda estão entre 380 e 780 nm.
2.7 Quantidade de Luz
Quantidade de luz (Q), por definição, é a capacidade de produção de energia
radiante, de acordo com sua capacidade de produzir sensação visual. De acordo com a
NBR 5461, é a integral em relação ao tempo do fluxo luminoso φ em determinado
intervalo de tempo.
𝑄 = ∫ φ 𝑑𝑡
∆𝑡
Sua unidade é o lúmen-segundo [lm.s] ou lúmen-hora[lm.h].
2.8 Eficiência luminosa
Eficiência luminosa é um parâmetro para indicar a eficiência da fonte luminosa.
É definida pela razão entre o fluxo luminoso emitido pela fonte e a potência absorvida
por ela. Sendo assim, temos:
ƞ = 𝜑
𝑃
9
Onde:
ƞ é a eficiência luminosa [lm/W]
φ é o fluxo luminoso emitido pela fonte [lm]
P é a potência absorvida pela fonte [W];
2.9 Iluminância
A iluminância ou iluminamento é o fluxo luminoso que incide em uma superfície
por unidade de área. Pode-se também definir iluminância como a “densidade superficial
de fluxo luminoso”, quando este é definido em um ponto da superfície. Matematicamente,
temos:
𝐸 =𝑑𝜑
𝑑𝑆
Onde:
E = Iluminância [lx];
𝑑𝜑 = Fluxo luminoso;
dS = Área da superfície iluminada [m²].
No Sistema Internacional de Medidas, a unidade de iluminância é o lux (lx),
representando a iluminância de uma superfície plana de área igual a 1 m² que recebe
perpendicularmente um fluxo luminoso de 1 lúmen (Figura 3).
10
Figura 3 - Representação de Iluminância de 1 Lux
Superfície
de 1 m²
Fonte
de 1 lm
Fonte: Autor
Para aplicações de luminotécnica, um conceito muito utilizado é a iluminância
média (𝐸𝑚), que é dado por:
�̅� =𝜑𝑝𝑙𝑎𝑛𝑜
𝐴
Onde:
�̅� = Iluminância média [lx];
𝜑𝑝𝑙𝑎𝑛𝑜 = fluxo luminoso incidente na área estudada [lm];
A = área iluminada [m].
A iluminância é muito importante para projetos de iluminação, pois é necessário
definirmos valores médios mínimos para termos um projeto adequado ao ambiente.
Primeiramente, definimos uma iluminação base para a área estudada. Para isso,
utilizamos a NBR/ISO 8995 para consultarmos valores mínimos definidos do local
estudado e darmos sequência à iluminação ideal.
11
2.10 Luminância
Por definição da NBR/ISO 8995, define-se luminância como o “limite da relação
entre a intensidade luminosa com a qual irradia em uma direção determinada, uma
superfície elementar contendo um ponto dado e a área aparente dessa superfície para uma
direção considerada, quando essa área tende para zero”[13] . Para uma direção
determinada, a área aparente se equivale à área da projeção ortogonal dessa superfície em
um plano perpendicular à essa direção (Figura 4). A equação da luminância é definida da
seguinte forma:
𝐿 =𝑑𝐼
𝑑𝑆𝑎
Onde:
L = luminância [cd/m²] ;
I = intensidade luminosa [cd];
dS_a = Área aparente [m²].
Figura 4 - Superfície iluminada vista pelo observador
Fonte: Projeto luminotécnico com tecnologia LED [25]
De acordo com as normas brasileiras, a unidade de luminância é a candela por
metro quadrado [cd/m²]. A luminância é a razão de intensidade luminosa dI, que incide
em um determinado ponto de uma superfície, e uma área dA aparente, observada por uma
pessoa, quando a mesma tende a zero. Pela figura 4, vemos que a área aparente é o cosseno
12
da área da superfície. Caso a intensidade luminosa seja normal à superfície, a área
aparente será igual à área da superfície. Sendo assim, a luminância também pode ser
equacionada da seguinte forma:
𝐿 = lim∆𝐴→0
∆𝐼
∆𝐴 × 𝑐𝑜𝑠𝛼=
𝑑𝐼
𝑑𝐴 × 𝑐𝑜𝑠𝛼
Onde:
A = área iluminada [m²].
α = ângulo de direção da observação.
I = Intensidade luminosa [cd].
L = Luminância [cd / m²].
Para cálculos de iluminação, a luminância média é muito empregada nesses
estudos, pois trata-se do quociente entre a intensidade luminosa e a área que se projeta
perpendicularmente ao observador. Com isso, temos a seguinte equação:
�̅� =𝐼 ̅
𝐴𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑎𝑑𝑎
Na qual:
�̅� = luminância média [cd/m²];
𝐼 ̅= intensidade luminosa média [cd];
𝐴𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑎𝑑𝑎 = área projetada da superfície iluminada [m²].
Podemos considerar uma superfície como difusora quando a luminância é igual
em todas as direções.
13
2.11 Refletância
A refletância, também conhecida como fator de reflexão, cujo símbolo é 𝜌, é o
quociente entre o fluxo refletido por uma dada superfície e o fluxo luminoso incidente
sobre a ela.
𝜌 =𝜑𝑟
𝜑
Onde:
𝜌 = refletância;
𝜑𝑟 = fluxo luminoso refletido [lm];
𝜑 = fluxo luminoso incidente [lm].
Por se tratar de um valor médio dentro de todo espectro visível, a refletância
geralmente é fornecida em porcentagem. Essa porcentagem é dada pelo fato de ser o
quociente entre duas medidas de mesma unidade.
Ao definirmos a refletância dentro de um intervalo ∆𝜆 específico, utilizamos a
equação:
𝜌(𝜆) =𝜑(𝜆)𝑟
𝜑(𝜆)
Onde:
𝜌(𝜆) = refletância espectral no intervalo ∆𝜆;
𝜑(𝜆)𝑟 = fluxo luminoso refletido no intervalo ∆𝜆 [lm];
𝜑(𝜆) = fluxo luminoso incidente no intervalo ∆𝜆 [lm].
Para determinarmos o valor da refletância de uma superfície, precisamos levar em
conta o tipo de material e a cor que a mesma é constituída. Logo, as superfícies com altos
valores de refletância possuem uma melhor distribuição do fluxo luminoso,
14
proporcionando maior iluminância no ambiente. A Tabela 1 e 2 mostram alguns valores
de refletância por cor e material, respectivamente.
Tabela 1 - Valores de Refletância por Cor
Cor Refletância (%)
Branco 70 a 80
Creme claro 70 a 80
Amarelo claro 55 a 65
Rosa 45 a 50
Verde claro 45 a 50
Azul Celeste 40 a 45
Cinza claro 40 a 45
Bege 25 a 35
Amarelo Escuro 25 a 35
Marrom claro 25 a 35
Verde oliva 25 a 35
Laranja 20 a 25
Vermelho 20 a 35
Cinza médio 20 a 35
Verde escuro 10 a 15
Azul escuro 10 a 15
Vermelho escuro 10 a 15
Cinza escuro 10 a 15
Azul marinho 5 a 10
Preto 5 a 10
Fonte: Manual Luminotécnico Prático [15]
15
Tabela 2 - Valores de Refletância por Material
Z Refletância (%)
Rocha 60
Tijolo 5..25
Cimento 15..40
Madeira Clara 40
Esmalte Branco 65..75
Vidro Transparente 6..8
Madeira Aglomerada 50..60
Azulejos Brancos 60..75
Madeira Escura 15..20
Gesso 80
Fonte: Manual Luminotécnico Prático [15]
2.12 Transmitância
Transmitância, também conhecido como fator de transmissão, é a relação entre o
fluxo luminoso transmitido por uma dada superfície e o fluxo luminoso incidente sobre
ela.
𝜏 = 𝜑𝜏
𝜑
Onde:
𝜏 = fator de transmissão;
𝜑𝜏 = fluxo luminoso transmitido por uma superfície [lm];
𝜑 = fluxo luminoso incidente [lm].
16
2.13 Fator de absorção
O fator de absorção é a razão entre o fluxo luminoso absorvido pela superfície e o
fluxo luminoso incidente sobre esta. A equação é dada por:
𝛼 = 𝜑𝑎
𝜑
Onde:
𝛼 = fator de absorção;
𝜑𝑎 = fluxo luminoso absorvido [lm];
𝜑 = fluxo luminoso incidente [lm].
2.14 Temperatura de Cor
Ao falarmos sobre luz quente ou fria, estamos falando sobre a tonalidade de cor
dada ao ambiente. A unidade de graus Kelvin [K] é utilizada como base para medir a
temperatura de cor das lâmpadas.
Denominamos as cores quentes como aquelas que têm um tom avermelhado ou
amarelado, relacionando com o calor do sol. As cores frias, por outro lado, são aquelas
com um tom mais azulado, típico do gelo.
Em casas, as áreas sociais e dormitórios, as cores quentes e neutras são mais
utilizadas para locais de maior descanso ou aconchego. Já em cozinhas, banheiros e áreas
de serviços, as cores neutras e de tom frio são mais utilizadas para o uso de atividades
cotidianas.
No mercado, temos as lâmpadas fluorescentes com várias temperaturas de cor.
Antigamente, as mesmas eram encontradas somente em tom frio e, erroneamente, eram
chamadas de lâmpadas frias, pois emitiam menos calor. Muitas dessas lâmpadas com
diferentes tonalidades já são encontradas em ambientes de casas para efeitos decorativos.
Concluindo, as lâmpadas quentes são aquelas que possuem maior percentual de
amarelo em sua composição. Já as lâmpadas frias são aquelas que possuem mais azul. A
17
luz solar, conhecido como branco “luz do dia”, possui temperatura de cor entre 5000 K e
5800 K.
Figura 5 - Escala de Temperaturas de Cor
Fonte: Newline [19]
2.15 Índice de Reprodução de Cor
O IRC - Índice de Reprodução de Cor corresponde ao quão real é a cor do objeto
perante à uma fonte de luz. Este valor é definido através de um numero abstrato de 0 a
100, que indica quanto maior o valor, melhor é a percepção da mesma pelo olho humano.
A luz natural do sol exibe fielmente as cores expostas. As lâmpadas com IRC perto de
100, reproduzem as cores com maior precisão. Através da Tabela 3, temos os IRC e sua
variação, além das aplicações de cada nível.
Tabela 3 - Índice de Reprodução de Cores
Nível Classificação Reprodução Aplicações
Nível 1 1a: 90 <𝑅𝐴< 100
1b: 80 <𝑅𝐴< 90
Excelente
Muito boa
Shoppings, residências,
floricultura, lojas
Nível 2 1a: 90 <𝑅𝐴< 100
1b: 80 <𝑅𝐴< 90
Boa
Razoável
Fábricas, ginásios, escritórios,
oficinas
Nível 3 40 <𝑅𝐴< 60
1b: 80 <𝑅𝐴< 90 Regular
Pátios, postos de gasolina,
Depósitos
Nível 4 20 <𝑅𝐴< 40
1b: 80 <𝑅𝐴< 90 Insuficiente
Estacionamentos, canteiros de
obras, ruas
Fonte: Iluminação Elétrica [5]
18
2.16 Fator de Depreciação
O FD - Fator de Depreciação é definido pela relação entre o fluxo luminoso na
sua instalação e no período de vida útil. Um aparelho de iluminação tem seu fluxo
luminoso reduzido ao longo do tempo devido à sujeira que se deposita nele, ao poder de
sujeira acumulada sobre a superfície e a diminuição do fluxo luminoso das lâmpadas
instaladas. Este fator é utilizado para impedir que valores sejam menores do que os
aceitáveis em cada projeto de iluminação. Sendo assim, utiliza-se o FD para estabelecer
o cálculo das quantidades de luminárias.
A Tabela 4 mostra valores de depreciação para o tipo de luminárias existentes no
mercado.
Tabela 4 - Índices de Fatores de Depreciação
Fonte: Projeto de Iluminação de Ambientes Internos [26]
Entretanto, o quadro acima não considera o nível de pouca manutenção ou de
sujeira existente em determinados ambientes, o que pode afetar, consideravelmente, a
iluminância. A
19
Tabela 5 mostra os fatores de depreciação utilizados pela Philips.
Tabela 5 - Fator de Depreciação por Ambiente
Fonte: Projeto de Iluminação de Ambientes Internos [26]
2.17 Fator de Utilização
O FU - Fator de Utilização é a avaliação do fluxo luminoso útil que incidirá sobre
o plano em análise. Portanto, ele fornece a eficiência luminosa do conjunto luminoso
(lâmpadas, luminárias e ambiente). Sua definição surge do produto da eficiência do
recinto (𝜂𝑅) pela eficiência da luminária (𝜂𝐿), onde seu símbolo é Fu e sua equação é
mostrada da seguinte forma:
𝐹𝑢 = 𝜂𝑅 × 𝜂𝐿
Catálogos são fornecidos pelos fabricantes para indicar as tabelas do fator de
utilização das suas luminárias. Através delas, não precisamos calcular esses valores pela
eficiência da iluminaria, já que cada tabela considera os valores de perda na emissão do
fluxo luminoso. Logo, o fator de utilização é a interseção entre o valor da eficiência do
recinto (multiplicado pela eficiência da iluminaria) e as refletâncias do teto, paredes e
piso do ambiente.
20
2.18 Leis da Iluminância oriundas de uma
Fonte Puntiforme
Como mostrado na Figura 6, temos o cenário de um foco luminoso L puntiforme,
até o plano P. A distância entre o ponto O e o foco é definido como d e o ângulo entre o
feixe de luz e a normal é definido como 𝛼. A área elementar do plano P, iluminada pela
fonte puntiforme, é representada como dS e o ângulo sólido subentendido é dado por:
𝑑𝜔 =𝑑𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝑑²
Como visto na Seção 2.5, a definição de intensidade luminosa é:
𝐼 =𝑑𝜑
𝑑𝜔 ⟹ 𝑑𝜑 = 𝐼 𝑑𝜔
Logo, unindo as duas equações, temos:
𝑑𝜑 = 𝐼 𝑑𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝑑²
Também visto na Seção 2.10, a definição de iluminância é 𝐸 = 𝑑𝜑/𝑑𝑆. Logo,
temos a iluminância na área dS:
𝐸𝐻 = 𝐼 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝑑2
Através desta equação, podemos afirmar certos aspectos, que são conhecidos
como as 3 leis de Lambert:
1. A iluminância varia na proporção direta à intensidade luminosa na área
definida;
2. A iluminância varia de modo inverso do quadrado da distância entre a
fonte luminosa e ponto.
21
3. A iluminância varia de modo proporcional ao cosseno do ângulo formado
entre o feixe luminoso que incide na superfície e a normal à mesma;
Figura 6 - Iluminação de uma Área Elementar do Plano P Através de
uma Fonte Puntiforme
Fonte: Iluminação Elétrica [5]
Através da Figura 6, verifica-se que ℎ = 𝑑 𝑐𝑜𝑠𝛼. Com isso, podemos tirar a
seguinte fórmula:
𝐸𝐻 = 𝐼 𝑐𝑜𝑠³𝛼
ℎ²
O entendimento destas fórmulas permite calcular o valor da iluminância em local
de uma superfície, onde a mesma deve ser iluminada por fontes pontuais. Ou seja, o valor
da iluminância pode ser obtido por meio dos valores de intensidade luminosa, altura da
fonte de luz e o ângulo formado entre a fonte e a normal da superfície.
d
22
3 Recomendações dos Organismos para
Transmissões Nacionais e
Internacionais
Neste Capítulo, estudaremos o projeto de iluminação em estádios de futebol, de
acordo com a sua classe (nacional ou internacional) e tipo de estádio. A partir destas
especificações, poderemos avaliar o Estádio Luso Brasileiro e, caso haja algo fora da
especificação, projetar em conformidade com as recomendações e requisitos técnicos da
FIFA. As figuras exibidas nesse Capítulo foram extraídas do manual da FIFA[4] para
melhor exemplificar cada item citado.
O sistema de iluminação em estádios de futebol tem como principal objetivo garantir
a qualidade da exibição dos jogos noturnos. A garantia deste projeto evita sombras e
problemas de identificação dos principais agentes do espetáculo. Além disso, cria um
ambiente amistoso para os espectadores presentes, evita impactos ao meio ambiente e
vizinhança ao redor do estádio. É válido lembrar que casos de instalações de iluminação
temporárias podem ser considerados, quando estão em conjunto com sistemas
permanentes.
3.1 Requisitos Específico das Instalações
Alguns requisitos são necessários para a validação do sistema de iluminação:
Ambiental:
Cuidados em relação ao meio ambiente devem ser levados em conta. A iluminação
deve ser limitada para evitar vazamento5 e ofuscamentos, tanto dentro como fora de
campo.
5 Vazamento é o excesso de iluminação que escapa do estádio
23
Atletas e oficiais:
Os principais responsáveis pelo evento de futebol devem ter um sistema de
iluminação que os favoreçam, de modo que possam exercer suas funções de forma
clara e sem problemas.
Espectadores:
Os espectadores devem conseguir identificar tudo que acontece no jogo, os lances, a
arbitragem, o banco de reservas, sem excesso de luz atrapalhando a sua visão e
causando desconforto.
Mídias esportivas:
A mídia televisiva deve ter disponível um excelente sistema de iluminação para poder
transmitir a emoção do evento através de imagens com alta qualidade e sem sombras
e ofuscamentos.
3.2 Compatibilidade Local do Estádio
Ao ser estudada a construção do estádio, deve-se levar em conta a sua
compatibilidade e o impacto que ele trará ao meio ambiente. Os cálculos são complexos
e devem ser muito bem analisados. As principais preocupações são o aumento de trafego
dos veículos, grande ruído dos eventos, aumento da circulação de torcedores no local,
sombreamento das residências adjacentes e a forte iluminação nas propriedades quando
os refletores estiverem ligados. Depois de analisar os maiores problemas, soluções são
levantadas para minimizar esses impactos, como a utilização de paisagismo verde que,
além de trazer benefício visual para os torcedores que visitam o estádio, reduz os ruídos
e a iluminação dos refletores nas residências ao redor do estádio.
24
Figura 7 - Redução do Impacto dos Projetores ao Redor do Estádio[4]
Figura 8 - Redução do Impacto dos Ruídos ao Redor do Estádio[4]
25
Os projetos para a redução de ruído não estão em foco neste trabalho, mas a Figura
8 dá uma ideia de como o ruído pode ser diminuído no entorno do estádio.
Os projetos de iluminação devem ser feitos para evitar excessos de luz na
vizinhança local, como mostrado na Figura 7. Para o andamento desse processo, os
fenômenos de poluição são classificados em dois tópicos: o vazamento de poluição, que
consiste na luz ultrapassar a estrutura do estádio; e a claridade, que é o excesso de
claridade para o campo de visão dos pedestres e motoristas que estão ao redor do estádio.
Os dois fenômenos citados devem ser controlados, pois são fatores que contribuem para
a segurança da vizinhança nas redondezas do estádio. De acordo com o manual da
FIFA[4], tecnologias que utilizam refletores de corte nítido e de alta eficiência para
eventos televisionados são requisitos para essas especificações.
Sendo assim, os projetos de iluminação devem calcular e medir esses vazamentos
de iluminação causados pelo estádio. Os valores são atribuídos a iluminação horizontal e
iluminação vertical máxima. Como as regiões podem possuir especificações distintas, a
padronização dos valores é feita a partir da Tabela 6 .
Tabela 6 - Vazamento de Iluminação[4]
Ângulo de Iluminação Distância a partir do perímetro do estádio Lux
Vazamento horizontal 50 m 25 lux
Máximo vertical 50 m 40 lux
Vazamento horizontal 200 m 10 lux
Máximo vertical 200 m 20 lux
Figura 9 – Vazamento de Iluminação do Estádio[4]
10 lux máx. horizontal
20 lux máx. vertical
25 lux máx. horizontal
40 lux máx. vertical
26
3.3 Fornecimento de Energia para o Estádio
O planejamento e avaliação da disponibilidade de energia é fundamental para o
andamento do projeto de iluminação. Não é aceitável o atraso ou cancelamento de um
evento esportivo por falta de energia elétrica. Redundâncias do fornecimento de energia
e fontes reservas dão suporte a falhas do sistema principal.
Com o objetivo de auxiliar o engenheiro do projeto, avaliações de confiabilidade
do local são feitas para dimensionar a quantidade e capacidade dos equipamentos que
ficarão em stand by. A Tabela 7 exibe uma lista de serviços vistoriados com antecedência,
de acordo com a FIFA:
Tabela 7 - Lista de Análises Habituais[4]
Onde o grau de confiabilidade representa:
(+) Condição preferencial
(0) Sistema de padrão comum
(-) Maior atenção ao sistema e exige equipamento de energia reserva em maior
quantidade
27
Os serviços de energia podem ser disponibilizados em uma fonte principal e uma
reserva ou dois serviços funcionando simultaneamente (Figura 10 e 11), com chaves de
ligações manuais ou automáticas, em caso de queda das fontes principais. As fontes de
energia reservas precisam estar prontas para funcionar quando há interrupção da energia
principal, mas elas precisam de um certo tempo para serem ativadas. Essas fontes devem
suportar operar por um determinado tempo enquanto a fonte principal é restabelecida. A
suportabilidade incluiu geradores especiais, como fontes de alimentação ininterruptas,
conhecidas como UPS6, e devem levar em conta a quantidade de cargas para definir a
capacidade da redundância e o fornecimento dos geradores reservas.
Figura 10 - Rede de Serviço Principal e Reserva[4]
6 UPS - Uninterruptible Power Supply, ou fonte de alimentação ininterrupta, também conhecida como no-
break. É um sistema de alimentação secundário de energia elétrica que entra em ação quando há interrupção
no fornecimento de energia principal.
28
Figura 11 - Rede de Serviço Simultâneo[4]
Algumas divisões podem ser definidas para o funcionamento do sistema reserva:
Segurança vital: a energia reserva deve ser feita por gerador e disponível
em 10 segundos após a queda de energia, possibilitando o uso da bomba
de incêndio, sistema de alarme de incêndio, elevadores e escadas rolantes
para saída e energia para serviços médicos locais.
Segurança vital e evento: a energia reserva deve ser feita por fonte de
alimentação ininterrupta e gerador disponível em 60 segundos após a
queda de energia, possibilitando o uso da iluminação de saída do estádio,
salas de sistemas de dados e telecomunicação, monitoramento de
segurança, screens gigantes e sistema de comunicação com o público.
Essencial para o evento: a energia reserva de ser feita por gerador
disponível em menos de 90 segundos após a queda de energia,
possibilitando o uso dos placares e seu controle, sistema das catracas e a
estação policial.
29
Primordial para o evento: a energia reserva deve ser feita por uma fonte
de energia ininterrupta e gerador, possibilitando o uso da iluminação do
evento, centro de operações do jogo e a iluminação do controle da polícia.
As análises para o fornecimento de energia devem ser minuciosas para saber o
tipo de fornecimento da rede, a distribuição de cargas para cada instalação e do tempo de
uso de cada sistema. Com esses detalhes em mãos, um evento será bem feito e sem sustos.
3.4 Categorias de Competição
Em sistemas de iluminação para jogos de futebol, cinco classes foram definidas,
mas somente duas exigem alta qualidade para transmissão televisiva e as outras três não
são qualificadas para jogos televisionadas. A Tabela 8 mostra o tipo de iluminação para
cada categoria.
Tabela 8 - Categorias de Competição e seus Tipos de Iluminação[4]
Classes Categoria Tipo de Iluminação
Classe V Transmissão televisiva
internacional
O campo do jogo totalmente livre de
ofuscamento e sombras.
Classe IV Transmissão televisiva
nacional
O campo do jogo totalmente livre de
ofuscamento e sombras.
Classe III Partida nacional sem
transmissão televisiva
O campo do jogo iluminado com 8 torres e sem
ofuscamento
Classe II Ligas e clubes nacionais
sem transmissão televisiva
O campo do jogo iluminado com 6 torres e sem
ofuscamento
Classe I Treinamento e recreação
sem transmissão televisiva
O campo do jogo iluminado com 4 torres e sem
ofuscamento
30
Para as classes IV e V, devemos levar em consideração alguns pontos criteriosos
que irão garantir um sistema de iluminação adequado para estes tipos de evento.
3.5 Montagem dos Refletores
O projeto da altura dos refletores é crucial para o êxito do evento televisionado. A
montagem da altura dos refletores deve ser dimensionada para que o ângulo entre a fonte
de luz do primeiro refletor e centro do campo seja de no mínimo 25º, utilizando como
base o feixe de luz mais baixo acima do horizonte. A Figura 12 possibilita entender
melhor a formação desse ângulo.
Figura 12 - Altura de Instalação dos Equipamentos de Iluminação[4]
A estrutura que compõem a armação dos refletores pode ultrapassar a
recomendação do ângulo de 25º, mas não pode exceder o ângulo de 45º com a horizontal.
O ângulo formado pelas luminárias não pode ultrapassar de 70º de inclinação, como
mostrado na Figura 13.
31
Figura 13 - Ângulo de Inclinação do Refletor[4]
3.6 Posicionamento das Câmeras
Para uma boa experiência televisiva, o posicionamento das câmeras deve ser
levado em conta, pois cada uma delas necessita um nível mínimo de iluminamento para
termos vídeos de alta qualidade e precisão. Em eventos internacionais, como a Copa do
Mundo, a FIFA, em conjunto com a sua parceira de transmissão (HBS), faz um
mapeamento do posicionamento dessas câmeras. No Brasil, em eventos nacionais, a FIFA
não atua diretamente no posicionamento das câmeras, apesar de um padrão já estar
estabelecido. Em eventos nacionais, a produção de jogos varia de acordo com a
importância do jogo. Os clássicos ou os jogos de maior audiência, mais câmeras estão ao
redor do campo para pegar as imagens do jogo. A Figura 14 mostra como o
posicionamento de câmeras pode ser mapeado em um evento de futebol.
32
Figura 14 - Posicionamento das Câmeras[4]
O sistema de iluminação tem como objetivo garantir uma distribuição simétrica
tanto nas linhas de fundo e linhas laterais do campo. O posicionamento e deslocamento
das câmeras podem ser feitos, sem afetar a qualidade de luminosidade recebida por elas,
obtendo uma produção de alta qualidade para os espectadores que estão vendo a partida
de futebol.
3.7 Visão da Transmissão e Atletas
O projeto luminotécnico deve ter como requisito a garantia de uma área sem
ofuscamento para os atletas, oficiais do jogo, mídias esportivas e público presente. A
visibilidade deve ser limpa e sem incidência da claridade dos refletores. Algumas áreas
não devem ter a instalação dos refletores, conhecida como “sem iluminação”, para atender
os requisitos necessários.
3.7.1 Área do Corner - Escanteio
Mantendo as boas condições visuais para os jogadores nos escanteios, os holofotes
não podem ser instalados em uma área de 10° para dentro ou fora da linha de fundo do
campo, obtendo um local livre de ofuscamento. A Figura 15 ilustra as áreas definidas.
33
Figura 15 - Área sem refletores[4]
3.7.2 Área Atrás do Gol
A fim de garantir a boa visão para os goleiros, atacantes de frente para o gol e as
câmeras posicionadas atrás do gol oposto, os refletores não podem ser distribuídos em
um ângulo 20° definidos a partir da linha lateral do campo. Além deste requisito, os
equipamentos não devem ser instalados a menos de 75° da linha atrás do gol e a menos
de 25° da linha do centro do pontapé inicial. A Figura 16 ilustra como deve ser feito.
34
Figura 16 - Área de Iluminação Atrás do Gol[4]
3.8 Limitação de Sombras
As transmissões de eventos em alta definição e qualidade requerem uma atenção
especial paras as sombras aparentes no campo. Com o objetivo de minimizar as sombras
causadas pelos jogadores se movimentando pelo campo, é usada uma solução conhecida
como interpolação de zonas. Essa técnica consiste em iluminar uma área do campo
através de diversos refletores, produzindo feixes de luz por diversos ângulos e iluminando
os atletas da melhor maneira possível.
O campo de futebol é dividido em três zonas, assim definidas: duas próximas ao
gol (Zona 1); e uma no centro do campo (Zona 2). Em eventos nacionais televisionados,
de Classe IV, cada zona do campo deve ter três interpolações provenientes de distintos
refletores ao redor do campo. Já para os eventos internacionais, Classe V, são necessárias
quatro interpolações de distintos refletores. A Figura 17 e Figura 18 mostram como o
sistema de refletores é montado.
Ao uso dessa técnica, os jogadores ficam iluminados por diferentes lados e
ângulos, apresentando uma melhor definição e claridade nos seus movimentos,
proporcionando maior realidade para o público que assiste o jogo. Além disso, esse
melhor balanço da luz traz um resultado mais eficaz para a produção das emissoras de
televisão, onde as câmeras captam os movimentos com maior qualidade e definição.
35
Figura 17 - Direcionamento dos Refletores para Três Interpolações[4]
Figura 18 - Direcionamento dos Refletores para Quatro Interpolações[4]
36
3.8.1 Planejamento de Eventos Não Televisionados
Em eventos abaixo da Classe IV, não há a necessidade dos refletores
multidirecionais. Para eventos de Classe I, II e III, alguns padrões são definidos para
sistemas de iluminação.
Figura 19: Instalação Luminosa - Classe I[4]
Figura 20: Instalação Luminosa - Classe II[4]
37
Figura 21: Instalação Luminosa - Classe III[4]
O posicionamento dos postes pode variar de acordo com o estádio, mas estes não
devem interferir na visão dos telespectadores sentados nas arquibancadas, como mostrado
na Figura 19, Figura 20 e Figura 21.
3.9 Especificação do Projeto de Iluminação e
Tecnologia
Em eventos televisionados e de grande porte, requisitos e especificações devem
ser seguidas para o bom desempenho e funcionamento do sistema de iluminação.
3.9.1 Uniformidade horizontal
A quantidade de luz medida a um metro acima do campo do jogo é conhecida
como iluminância horizontal. Na obtenção dessas medidas, uma grade 10 x 10 m é
utilizada sobre o campo para coletar as iluminações mínima, máxima e média, mostrado
na Figura 22.
38
Figura 22: Grade para medição e cálculo da uniformidade horizontal[4]
3.9.2 Cálculo da Uniformidade Luminosa
Por ser tratar de um esporte bastante dinâmico, o futebol exige uma uniformidade
em relação à iluminação, pois os detalhes de cada jogador devem ser mostrados e captados
pelas câmeras de alta definição. Com o objetivo de obter essa uniformidade, o CV -
Coeficiente de Variação e o GU - Gradiente de Uniformidade são métodos utilizados em
projetos de luminotécnica.
3.9.2.1 CV - Coeficiente de Variação
O CV é a dispersão em termos relativos ao valor médio, quando há a presença de
valores diferentes nos pontos em estudo. Para a luminotécnica, o CV traduz-se como o
desvio padrão da iluminação pela média de iluminação dos pontos em análise.
𝐶𝑉 =𝜎
�̅�
Onde o desvio padrão é dado da seguinte forma:
39
𝜎 = √∑(𝑋𝐿 − �̅�)²
𝑛
Sabendo que,
𝜎 = desvio padrão,
𝑋𝐿 = valor horizontal de cada ponto;
�̅� = média dos valores dos pontos em análise;
n = número total de pontos
3.9.2.2 GU - Gradiente de Uniformidade
O GU mede a diferença de iluminação entre os pontos, depois da estabilização da
iluminação. Quanto menor a distância, maior a taxa de variação. Sendo assim, o GU é o
maior desvio padrão das medições de todos os pontos encontrados.
3.9.3 Limites para CV e GU
Tendo conhecimento dos cálculos dos valores do CV e GU, são definidos limites
para cada unidade, de acordo com cada Classe de evento, conforme a Tabela 9 proposta
pela FIFA[4].
Tabela 9 - Valores de CV e GU Definidos pela FIFA[4]
Eventos televisionados Eventos não televisionados
Coeficiente de variação (CV) 0,13 ≤ CV ≤ 0,15 0,3 ≤ CV ≤ 0,4
Gradiente de uniformidade
(GU) 1,5 ≤ UG ≤2 2≤ UG ≤ 2,5
40
3.9.4 Iluminação Vertical
Iluminação vertical é definida como a quantidade de luz que atinge os jogadores
no nível vertical ao campo. Através dela, é possível detalhar o jogador, principalmente as
suas expressões faciais durante o jogo.
3.9.4.1 Câmera de Campo Vertical
As câmeras ao redor do campo captam esses detalhes e exibem em alta qualidade
para os telespectadores. O projeto de iluminação deve levar em conta o balanceamento
dessa iluminação vertical, pois um mal balanceamento acarreta uma transmissão de baixa
qualidade. Sendo assim, análises e cálculos devem ser feitos para reduzir o excesso ou
falta de iluminação em áreas do campo, durante as operações das câmeras de jogo.
3.9.4.2 Câmera Fixa Vertical
As câmeras fixas verticais são localizadas no fundo e nas linhas laterais do campo,
captando boa parte da transmissão. A iluminação que chega nesses jogadores é conhecida
como iluminação de câmera fixa, pois mostram as imagens com excelente qualidade,
quando não há excesso ou falta de luz no campo.
3.9.5 Temperatura de Cor
Para a produção dos eventos esportivos, as emissoras de televisão possuem
equipamentos dentro das Unidades Moveis, local onde a produção dos jogos é feita, que
possibilitam fazer ajustes de colorimetria das câmeras de jogo. O nível padrão definido
para estádios de futebol é de Tk7 ≥ 4.000.
7 Tk é a abreviação para temperatura em Kelvin
41
3.9.6 Índice de Reprodução de Cores
Como explicado na Seção 2.15, a definição do IRC é dada pela fidelidade da fonte
de luz em reproduzir um objeto em sua cor natural de luminosidade. Para produção de
eventos esportivos, o índice de reprodução de cor atingido pelos equipamentos do estádio
deve ser de Ra8 ≥ 65, de acordo com o manual da FIFA[4].
3.10 Especificações Técnicas – Eventos
Televisionados e Não Televisionados
3.10.1 Eventos Televisionados
Dando ênfase para jogos televisionados em estádios de futebol, alguns requisitos
foram definidos pela FIFA[4] para termos um sistema de iluminação que ajude a produção
de um evento esportivo com alta qualidade.
Tabela 10 - Iluminação Vertical e Horizontal[4]
Iluminância vertical Iluminância horizontal
Ev cam
med9. Uniformidade
Eh
med10. Uniformidade
Classe Cálculo Lux U1 U2 Lux U1 U2
Classe V
Internacional
Câmera
fixa >2000 0,6 0,7
3500 0,6 0,8 Câmera de
campo 1800 0,4 0,65
Classe IV
Nacional
Câmera
fixa 2000 0,5 0,65
2500 0,6 0,8 Câmera de
campo 1400 0,35 0,6
8 Ra é abreviação para Índice de Reprodução de Cor. Conhecido também como IRC 9 Ev é a iluminação vertical que incide sobre um plano vertical 1 metro acima do campo 10 Eh é a iluminação horizontal incidente sobre um plano horizontal 1 metro acima do campo
42
Observações:
A iluminância vertical é referida às câmeras fixas ou de campo.
Para cada câmera de campo deverá ter avaliação da uniformidade de iluminância
vertical, podendo haver variação para cada valor. As considerações de cada valor
das câmeras devem ser feitas.
Os valores da tabela são valores conservados, onde o fator de conservação é de
0,7. Os valores iniciais podem ser 1,4 vezes maiores que os apresentados acima.
Tabela 11 - Propriedade das Lâmpadas[4]
Propriedades das lâmpadas
Temperatura
de cor
Reprodução
de cor
Classe Cálculo Tk Ra
Classe V
Câmera fixa
> 4000 ≥65 Câmera de
campo
Classe IV
Câmera fixa
> 4000 ≥65 Câmera de
campo
A GR - Taxa de Claridade11 deve ser maior que 50 para cada jogador do campo,
sendo considerado dentro do ângulo de visão primário12 deles.
É recomendado a tecnologia de iluminação direta e constante para as lâmpadas.
3.10.2 Eventos Não Televisionados
Para a realização de eventos não televisionados, recomendações de iluminância
horizontal, uniformidade são definidas, o que difere da realização de eventos
televisionados.
11Taxa de Claridade é o grau segundo o qual uma instalação de luz causa perturbação a um indivíduo
localizado no campo ou próximo ao mesmo. 12 Ângulo de visão normal de jogador em relação ao campo e aos dispositivos de iluminação com vazamento
de luz.
43
Tabela 12 – Especificações Técnicas de Iluminação[4]
Classificação da
atividade
Iluminância
Horizontal Uniformidade
Temperatura de
cor das lâmpadas
Reprodução de
cor das lâmpadas
Classe Eh med. (lux) U2 Tk Ra
Classe III 750 0,7
> 4000 ≥ 65 Classes II 500 0,6
Classe I 200 0,5
Observações:
Os valores exibidos são valores conservados
Recomenda-se não ultrapassar em 30% a cada 10 metros a uniformidade de
iluminância.
Durante o jogo, a visão dos jogadores deve estar livre de ofuscamento causado
pelos refletores.
3.11 Lâmpadas e Equipamentos
Para a definição das lâmpadas para o projeto de iluminação para estádios de
futebol, devem ser levados em conta o tempo de vida, consumo de energia, luminosidade
de saída, temperatura de cor e índice de reprodução das cores. Levando em conta esses
aspectos, muitos projetos de iluminação para transmissões televisivas utilizam as
lâmpadas de vapor metálico de bulbo cerâmico13 de alta intensidade de descarga. A
escolha dos equipamentos auxiliares corretos é crucial para o correto acendimento das
lâmpadas e permanecer o fluxo de luminosidade no decorrer do jogo.
Ao definirmos esses fatores, as lâmpadas devem seguir os seguintes requisitos:
Vida útil, diminuição de 30% do fluxo luminoso, em 5.000 horas;
IRC - Índice de Reprodução de Cores superior ou equivalente a 65;
Temperatura de cor de 5.600 k;
Vida mediana, queima de metade do número de lâmpadas, em 5.000 horas;
13 Tipo de lâmpada utilizada em projetos de iluminação para estádios de futebol. Muito mais eficiente,
durável e gerando menos calor do que as incandescentes comuns e halógenas, oferece reprodução
de cor muito superior às lâmpadas de vapor de sódio e de mercúrio
44
Os equipamentos auxiliares devem seguir os seguintes requisitos:
Tensão entre 380 e 415 V;
Frequência de funcionamento entre 50 e 60 Hz;
Sistema com reacendimento14 automático de até 30 segundos após
restabelecimento de energia;
Ignitores em série com os reatores para o acendimento das lâmpadas
Para o bom funcionamento e manter a qualidade do sistema, é recomendável ter
as lâmpadas e reatores da mesma marca de fabricante.
3.12 Projetores
Os projetores recomendados para os projetos de iluminação são os de fecho direto
regulável com alta capacidade de foco e que possuam regulagem de fechos, o que facilita
o direcionamento de iluminação em áreas do campo de jogo com excesso ou falta de
iluminação. Ao se projetar o sistema de iluminação de um estádio deve-se optar por
projetores de feixe direto. A tecnologia desses projetores facilita a adaptação em locais
com diferentes tipos de montagem de coberturas ângulos e altura de cada projeto.
Levando em conta a preocupação com as infiltrações, os projetores devem estar
de acordo com o grau de proteção, onde estes projetores possuem proteção total a poeira
e a jatos d’água leves por todas as direções, caracterizando o grau IP6515, quando
utilizados na área externa. Além disso, eles devem ser resistentes a impacto de no mínimo
IK1016. Os refletores devem possuir ótica produzida em alumínio com 99,99% de pureza
e vidro temperado mínimo de 1,6 mm.
Na instalação desses projetores em áreas expostas a ações da natureza, eles devem
aguentar cargas de vento com área máxima de 0,20 m² e inclinação máxima de 70° em
14 Reacendimento - Acender novamente 15 O grau IP65 classifica a proteção do equipamento contra poeiras e a jatos de água. A norma IEC 60629
define, pelos códigos IP, o grau de proteção de um invólucro para material eléctrico contra a penetração de
corpos sólidos estranhos e contra líquidos com efeitos prejudiciais. 16 O grau IK10 apresenta nível de proteção que garante uma operação e resistência suficiente para suportar
níveis normais de impactos de objetos lançados contra os equipamentos. A norma IEC 62262 (2002) define
os níveis de proteção de invólucros e gabinetes contra impactos mecânicos. Essa classificação também é
conhecida como classificação IK ou código IK.
45
relação à normal do campo. Estas ações do vento devem produzir um coeficiente de atrito
de 0,93 para suportar situações adversas em que os projetores estarão expostos.
A facilidade de instalação e manutenção dos equipamentos e, além disso, um
sistema que desligue automaticamente toda a energia quando um projetor está aberto,
trazem maior segurança para o funcionamento em geral. O suporte do fabricante dos
equipamentos deve ter autorização local para efetuar reparos rápidos, caso haja algum
imprevisto.
3.13 Iluminação de Segurança
O conceito de iluminação de segurança deve garantir o resguardo e
direcionamento do público para as saídas de emergência. Em locais críticos ou de grande
potencial de risco, como escadas, portas e fios energizados, as luminárias devem estar
instaladas com altura de 2 metros e com boa sinalização. As escadas devem ter iluminação
nos seus degraus e locais com mudanças de nível. Além disso, sinalizadores de saída para
portas e equipamentos de combate de incêndio devem ser vistos de forma clara no estádio.
A recomendação do manual da FIFA[4] para iluminação desses locais é de 1 lux, mas caso
haja dificuldade em atingir esse nível de iluminação, painéis iluminados contribuem para
uma melhor visualização.
3.14 Fornecimento de Energia para a
Produção do Evento
As emissoras de televisão, para produzirem o material do evento esportivo,
utilizam um fornecimento de energia independente do estádio através de geradores.
Utilizando o Brasil como exemplo, dois geradores são disponibilizados, onde um é titular
e outro fica de reserva. Dependendo da importância do evento, o gerador reserva pode
ficar ligado ou não. Ou seja, em caso de jogos importantes, o gerador reserva fica ligado,
método conhecido como hot standby, para assumir o sistema logo que o gerador titular
pare de funcionar, evitando perda de tempo na troca. As unidades móveis, conhecidas
como UM, que são veículos que produzem os jogos nos estádios, usam o sistema nobreak
que seguram toda a energia por alguns minutos, enquanto a troca dos geradores é feita. A
46
Figura 23 mostra como o sistema dos geradores é instalado. Como vemos, os geradores
para esse tipo de produção são de 180 a 240kVA, dependendo da necessidade da
alimentação do veículo que gera o sinal para o satélite, conhecido como SNG. Por ser um
sistema independente da alimentação do estádio, as emissoras podem ficar posicionadas
no estádio durante muito tempo, produzindo o evento.
Figura 23 - Sistema de Geração Móvel das Emissoras
Fonte: Autor
4 Estádio Luso Brasileiro – Estudo e
Análise
4.1 O Estádio
O Estádio Luso Brasileiro, é localizado na Ilha do Governador, bairro da zona
norte do Rio de Janeiro, à Rua Haroldo Lobo, 400, foi inaugurado 2 de outubro de 1965.
Atualmente, o Clube de Regatas do Flamengo administra o estádio para realizar seus
jogos como mandante, fechando um contrato com a Portuguesa para administrá-lo por 3
anos. Através das novas obras de estruturação do local, finalizadas em fevereiro de 2017,
47
o estádio ficou com capacidade para 21 mil pessoas assistirem os jogos sentados. Os
camarotes, área de imprensa e área do público foram totalmente reformados para trazer
mais conforto para aqueles que estarão no evento.
Fonte: Autor
A diretoria do clube optou por ter a arquibancada próxima do campo (Figura 24),
mudando o conceito do estádio. O gramado tem dimensão 105 x 68 m e grama do tipo
bermuda tifton. A irrigação do campo é embutida e usa o método de drenagem
gravitacional e tubos de evasão da água.
4.2 Sistema de iluminação
Este trabalho consiste em analisar o projeto de iluminação do Estádio Luso
Brasileiro e entendermos cada parte do processo para saber se está em conformidade com
Figura 24 - Vista Lateral do Estádio
48
as recomendações da FIFA para eventos de Classe IV - Transmissão televisiva nacional,
ou Classe V - Transmissão televisiva internacional.
O sistema de iluminação do Estádio Luso Brasileiro é composto por 4 postes
refletores, cada um com 70 projetores compostos por lâmpadas de vapor metálico, da
marca Radium. A potência de cada lâmpada é de 2.000 W e tensão nominal de 380 V.
Esse tipo de lâmpada fornece um iluminamento de 1.500 lux, aproximadamente.
A disposição dos refletores é distribuída nos quatro cantos do escanteio, onde cada
poste alinha 7 linhas com 7 projetores, 6 linhas com 3 projetores e, mais acima, 3
projetores alinhados para a iluminação do escanteio. Sendo assim, totalizam 280
projetores que fazem a iluminação do campo, onde cada lâmpada, para ser ligada, é
ativada por reatores de uso externo, da marca GE.
Figura 25 - Vista Aérea do Estádio
Fonte: Flamengo RJ [18]
49
Figura 26 - Vista da Linha do Gol
Fonte: Autor
Por meio das Figura 25 eFigura 26, podemos visualizar a disposição dos 4 postes
posicionados próximos aos escanteios e a linha do gol. Já na Figura 27 , podemos ver,
com mais detalhes, a distribuição dos projetores em cada refletor e como a angulação
deles está distribuída para iluminar o jogo.
50
Figura 27 - Distribuição dos Projetores
Fonte: Autor
Os refletores têm aproximadamente 36 metros de altura e estão distantes cerca de
70 metros da linha central do campo. Como podemos ver, os refletores são ajustados para
iluminar várias partes do campo e os projetores no meio do poste estão direcionados para
iluminar bem a linha de escanteio, melhorando a iluminação nesse ponto do campo.
4.3 Sistema de Alimentação Elétrica
O Estádio Luso Brasileiro tem um sistema de alimentação totalmente
independente do restante da área do clube. Toda a parte utilizada pelo Clube de Regatas
do Flamengo é feita através de geradores. A iluminação do campo de jogo é alimentada
por geradores. Cada torre de refletores possui dois geradores para alimentá-la: um de 250
kVA e outro 180 kVA. As cabines de transmissões e os camarotes possuem dois geradores
51
de 180 kVA cada um. Na área do público, onde há a praça de alimentação e banheiros, é
utilizado o sistema fornecido pela concessionária Light, mas há um gerador reserva de
180 kVA para eventual pane elétrica do sistema.
Em dia de jogo, os geradores são ligados duas horas antes do evento para todo o
procedimento de iluminação estar pronto e correto com antecedência. Ao final do jogo,
os refletores se desligam depois de 1 hora, fornecendo iluminação necessária para a saída
dos jogadores e para as emissoras de televisão produzirem suas reportagens na saída dos
atletas.
Fonte: Autor
4.4 Lâmpadas, Reatores e Refletores
No projeto de iluminação do Estádio Luso Brasileiro, as lâmpadas são de vapor
metálico, potência de 2.000 W e tensão de 380 V. Essas lâmpadas são ligadas pelos
geradores disponíveis e tem reatores que dão partida para o acendimento, mantendo a
corrente elétrica em um nível seguro.
Figura 28 - Gerador de 250 kVA
52
Os refletores possuem resistência à água e poeira. Ou seja, são compatíveis ao
grau IP, da categoria IP65 e IK10.
As torres de iluminação são alimentadas por geradores, aumentando a segurança
dos técnicos que fazem a manutenção dos equipamentos. Além dos equipamentos de
alimentação de energia, todos os equipamentos de iluminação presentes no estádio são de
rápida manutenção. Os equipamentos importados possuem autorizadas no Brasil,
facilitando o auxílio de trocas e limpezas dos produtos.
As torres de iluminação foram bem elaboradas, minimizando as sombras no
campo de jogo. O sistema de interpolação de zonas não foi considerado no projeto, sendo
um ponto negativo para o sistema de iluminação do estádio, pois causa sombra nos
jogadores. A Figura 29Figura 29 mostra o sistema em funcionamento.
Figura 29 - Refletores em Funcionamento
Fonte: UOL [27]
O projeto em estudo é bem elaborado e evita boa parte das sombras no gramado,
mas baseando-se nas normas da FIFA, este não atende os eventos internacionais de classe
V. As emissoras de televisão fazem testes de câmeras, antes de aprovarem as transmissões
dos jogos, e mesmo sem o direcionamento multidirecional.
53
4.5 Projetores
De acordo com o projeto, as torres de iluminação ficam posicionadas corretamente
nas áreas indicadas pela Figura 30.
Figura 30 - Posicionamento dos Projetores
Fonte: Autor
Como visto no Capítulo 3, os projetores não podem ficar posicionados a um
ângulo de 10º adiantados ou atrasados, em relação à linha de escanteio. A Figura 31
mostra o correto posicionamento das torres de iluminação, posicionadas próximo à linha
de escanteio.
54
Figura 31 - Projetores da Ilha do Urubu
Fonte: Autor
4.6 Índice de Reprodução das Cores
Utilizamos as especificações das lâmpadas da Radium disponíveis no site para
buscar essa informação. De acordo com site, o valor encontrado foi:
Índice de reprodução de cores: Ra = 83
Valor recomendado pela FIFA: Ra ≥ 65
Analisando o valor fornecido pelo fabricante, podemos identificar que as
lâmpadas correspondem ao valor mínimo recomendado pela FIFA.
55
4.7 Temperatura de Cor
Para obter a informação de temperatura de cor da lâmpada, também recorremos
ao site do fabricante e encontramos o seguinte valor:
Temperatura de cor: Tk = 6200 K
Valor recomendado pela FIFA: Tk ≥ 4000 K
O valor fornecido pelo fabricante indica que as lâmpadas instaladas correspondem
ao valor mínimo recomendado pela FIFA.
4.8 Uniformidade Luminosa do Sistema de
Iluminação
O Coeficiente de Variação (ver Seção 3.9.2.1) e o Gradiente de Uniformidade (
ver Seção 3.9.2.2) não puderam ser verificados durante visita técnica, mas, de acordo com
o técnico responsável, o projeto atende os limites de CV e UG recomendado pela FIFA,
citados na Seção 3.9.3. Infelizmente, não conseguimos verificar tal medida informada
pelo técnico, pois aconteceu um acidente no estádio. Durante a tempestade na madrugada,
no dia 15 de fevereiro de 2018, duas torres de iluminação desabaram, impossibilitando
realizar medidas até o momento17.
4.9 Impacto na Redondeza
O impacto da iluminação e ruídos na vizinhança devem ser levados em conta em
um projeto de estádio de futebol, como foi mostrado na Seção 3.2. Por falta de
equipamento necessário para medir esses impactos, foi considerado que o projeto encaixa
nas recomendações da FIFA. Além disso, de acordo com o responsável pelo estádio,
17 Fonte: GLOBO, Jornal Extra- https://extra.globo.com/esporte/flamengo/postes-de-iluminacao-da-ilha-
do-urubu-desabam-apos-fortes-chuvas-flamengo-avalia-danos-22399393.html
56
nenhuma reclamação ou denúncia foi feita pela vizinhança, o que reforça os padrões de
vazamento da luz ao redor do local recomendados pela FIFA, na
Tabela 6, Seção 3.2 deste trabalho.
5 Padrão FIFA – Avaliação e
Mudanças
Neste Capítulo, aplicaremos as normas definidas pela FIFA para sabermos se o
Estádio Luso Brasileiro atende aos requisitos mínimos das Classes IV e V, verificando as
suas características disponíveis. Em caso de alguns aspectos não obedecerem às regras,
serão propostas mudanças para adequá-los aos requisitos dessas Classes.
5.1 Alimentação Elétrica do Estádio
Como analisado no Capítulo 3, a disponibilidade de energia para o evento de
futebol é crucial para o seu bom andamento. Atrasos e cancelamentos dos jogos por falta
de energia não são admissíveis. Sendo assim, redundâncias são projetadas para evitar tais
ocorrências.
Ao analisar o Capítulo 4, vimos que o Estádio Luso Brasileiro possui alimentação
independente para cada torre de iluminação, trazendo maior segurança para o evento. Os
geradores de 250 kVA e 180 kVA fornecem energia suficiente para alimentar as 70
lâmpadas de 2.000 W em cada torre. Além disso, a área das cabines de transmissão e
camarotes possuem geradores de 180 kVA no sistema titular e, em caso de queda,
geradores reservas de mesma potência estão disponíveis para a troca. A área do público
utiliza o sistema fornecido pela Light, mas há gerador de 180 kVA reserva para eventuais
quedas de energia.
Através das análises do projeto, vimos que o sistema elétrico do estádio possui
redundâncias seguras para aguentar qualquer queda de energia que venha a ocorrer
durante um evento de futebol.
57
5.2 Lâmpadas do Estádio
No projeto do estádio, as lâmpadas utilizadas são de vapor metálico com potência
de 2.000 W e 380 V. A marca é a Radium, empresa alemã que produz as lâmpadas
instaladas no estádio, mostrada na Figura 32.
Figura 32 – Lâmpada Utilizada no Estádio
Fonte: Autor
Como visto na Seção 3.11, as lâmpadas de vapor metálico são mais utilizadas em
estádios, pois tem um custo menor e melhor eficiência para a iluminação.
As lâmpadas possuem iluminância de 1.500 lux e, de acordo com as
recomendações da FIFA, a iluminância mínima deve ser de 2.000 lux, como mostra a
Tabela 13.
Tabela 13 - Iluminância de acordo com a Classe[4]
Classe Cálculo Lux
Classe V
Internacional
Câmera fixa >2000
Câmera de campo 1800
Classe IV
Nacional
Câmera fixa 2000
Câmera de campo 1400
Através dos requisitos, percebe-se que as lâmpadas utilizadas não atendem às
recomendações de Classe nacional e internacional. Como visto na Seção 3.11, as
lâmpadas de vapor metálico são mais utilizadas em estádios, pois tem um custo menor e
melhor eficiência na iluminação.
58
Proposta:
Com o objetivo de obter iluminância acima de 2.000 lux, devemos dobrar a
quantidade de lâmpadas instaladas. Outra medida é aumentar a potência das
lâmpadas do estádio, capacitando-as para a transmissão televisionada de eventos
nacionais e internacionais. A substituição por lâmpadas de LED com iluminância
de 2.000 lux traz uma modernização para o sistema de iluminação e economiza
no consumo de energia.
5.3 Reatores do Estádio
Os reatores instalados são da marca GE, como mostrado nas Figura 33 Figura 34,
e possuem especificações técnicas necessárias para atender às lâmpadas de 380 V e 2000
W instaladas no estádio. Podemos perceber que a iluminação utilizou uma marca
conceituada no mercado, tendo assistência no Brasil para eventuais danos ou avarias.
Figura 33 - Especificações do Reator
Fonte: Autor
59
Figura 34 - Posicionamento do Reator
Fonte: Autor
Como visto na Seção 3.11, os reatores estão dentro das recomendações
estabelecidas pela FIFA, para os equipamentos auxiliares.
5.4 Posicionamento das Torres de
Iluminação
O posicionamento das torres ao redor do campo deve seguir regras para não afetar
a visão da transmissão e dos jogadores. As áreas onde não pode haver posicionamento
das torres são as áreas atrás dos gols, com 20 graus abertos para os lados, e na área perto
da linha de escanteio, com abertura de 10 graus para os lados, tendo a linha de fundo
60
como referência. Como mostrado na Figura 35, vemos que as torres estão posicionadas
de acordo com as recomendações estabelecidas pela FIFA.
Fonte: Autor
5.5 Interpolação de Zonas
Durante a visita técnica ao estádio, foi percebido a iluminação não possui sistema
de interpolação de zonas, também conhecido como direcionamento multizona. Como já
visto na Seção 3.8, o sistema de interpolação de zonas minimiza as sombras aparentes nos
campos. Ou seja, para um evento com boa qualidade de imagem, as sombras devem ser
minimizadas da melhor maneira possível e o sistema de interpolação de zonas é
importante para manter esta qualidade. A Erro! Fonte de referência não encontrada.
eFigura 37 exibem os sistemas de 3 e 4 refletores, respectivamente, para minimizar as
sombras que os jogadores e árbitros estão expostos durante o evento esportivo.
Figura 35 - Posicionamento das Torres de Iluminação
61
Figura 36 - Sistema para 3 Interpolações[4]
Figura 37 - Sistema para 4 Interpolações[4]
62
Proposta:
Para uma melhor qualidade nas transmissões televisivas no estádio, elementos de
três refletores devem ser instalados no direcionamento multizona com três linhas
de refletores, onde a angulação da base da primeira linha deve estar com, no
mínimo, 25 graus em relação ao centro do campo. As outras duas linhas, para
estarem nas recomendações definidas pela FIFA, devem ser ajustadas para terem
angulação de, no máximo, 70 graus em relação à normal. Cada luminária deve ter
rotação para melhorar a iluminação em diversos pontos do campo do jogo.
Através da instalação desse sistema, as câmeras de campo conseguem captar
imagens com alta definição, levando mais detalhes para o público que assiste o
jogo pela televisão.
5.6 Uniformidade Luminosa
Durante a visita técnica não foi possível ter acesso às informações de CV –
Coeficiente de Variação e GU - Gradiente de Uniformidade. De acordo com o responsável
técnico, os valores de uniformidade estão de acordo com os limites recomendados pela
FIFA. Através da Seção 3.9.3, podemos ver a Tabela 9 que mostra os limites de CV e
GU.
Proposta:
Devido ao acidente acontecido no mês de fevereiro, não podemos fazer as medidas
para sabermos se os valores de CV e UG estão nos limites padrões estabelecidos
pela FIFA. Mesmo sem a possibilidade de medição, é válido informar que os
procedimentos para termos os valores experimentais devem ser seguidos de
acordo com as Seções 3.9.2.1 e 3.9.2.2. Com esses valores em mão, podemos
analisar se a uniformidade horizontal está dentro dos padrões estabelecidos.
63
5.7 Índice de Reprodução das Cores
Citado na Seção 4.6, o índice de reprodução de cores também foi obtido através
da análise dos parâmetros técnicos. O valor observado é o seguinte:
Índice de reprodução de cores do fornecedor: Ra = 83
O valor recomendado pela FIFA é:
Valor recomendado pela FIFA: Ra ≥ 65
Como podemos observar, o valor fornecido pelo fabricante atende às exigências
mínimas estipuladas pela FIFA.
5.8 Temperatura de Cor
Como citado na Seção 4.7, o resultado do índice de temperatura de cor foi obtido
através da análise dos parâmetros técnicos do fornecedor da lâmpada instalada no projeto.
O valor é exibido a seguir
Temperatura de cor do fornecedor: Tk = 6200 K
O valor recomendado pela FIFA é:
Valor FIFA: Tk ≥ 4000 K
Através da análise do valor, pode-se confirmar que esse requisito do projeto
atende às exigências mínimas estipuladas pela FIFA.
64
5.9 Sistema de emergência
Como visto na Seção 4.3, o sistema que fornece energia elétrica para o estádio é
feito por dois geradores independentes para cada torre de iluminação. Para o sistema de
emergência, o mesmo conceito é utilizado. São dois geradores reservas, com potência de
180 e 250 kVA cada. Eles estão conectados através de um CLP - Controlador Lógico
Programável, para substituir as quedas de energia no campo e na área do público.
Essas duas áreas são os principais pontos que precisam de reestabelecimento de
energia. O sistema reserva assume as luminárias de rota de fuga, escadas de emergência,
iluminação do público e até mesmo os restaurantes presentes no espaço de alimentação.
Já na área do estádio, o sistema reserva assume a possível queda de energia das torres de
iluminação.
A Seção 3.3, explicita que o recomendado pela FIFA é que o planejamento e
avaliação da disponibilidade de energia é fundamental para o andamento do projeto de
iluminação.
Através destes detalhes, percebe-se que o sistema reserva atende os requisitos,
facilitando e agilizando o sistema em caso de quedas de energia, dando continuidade ao
evento e trazendo conforto ao público presente.
6 Análise e Diagnósticos
O capítulo 6 aborda todas as informações obtidas na análise técnica do estádio da Ilha
do Urubu, explicitando o que consta no sistema de iluminação, definindo as
características do projeto e avaliando se ele se encontra nos requisitos recomendados pela
FIFA para eventos televisionados. Através destas análises, diagnósticos serão feitos e
soluções serão dadas, caso alguma indicação não atenda os padrões recomendados pelo
organismo regulamentador.
65
6.1 Alimentação Elétrica
Tabela 14 - Análise: Alimentação Elétrica
Consiste Características do projeto FIFA
Sistema elétrico
composto por
geradores
Cada torre de iluminação é
alimentada por dois geradores (180
e 250 kVA). Cada gerador assume
50% das lâmpadas presentes nos
projetores.
Correto
Atende os requisitos
estabelecidos pela FIFA,
fornecendo redundâncias
necessárias para a
continuidade do evento.
Fonte: Autor
6.2 Lâmpadas do Estádio
Tabela 15 - Análise: Lâmpadas do Projeto
Consiste Características do projeto FIFA
Lâmpadas da marca
Radium
Lâmpadas de vapor metálico,
potência de 2.000 W, tensão de
entrada de 380 V e iluminância de
1.500 lux.
Errado
Não atende as
recomendações mínimas
de 2.000 lux para as
câmeras fixas para a
Classe IV e Classe V.
Proposta Principais características FIFA
Lâmpadas de LED
A substituição das lâmpadas de
vapor metálico por lâmpadas de
LED, com iluminância maior ou
igual a 2.000 lux, traz uma
modernização para o sistema, além
de economizar o consumo de
energia do estádio.
Correto
Através dessas mudanças,
o sistema atende as
recomendações exigidas
para transmissões
televisivas de Classe IV e
Classe V.
Fonte: Autor
66
6.3 Reatores do Estádio
Tabela 16 - Análise: Reatores do Projeto
Consiste Características do projeto FIFA
Reatores da marca
GE
Reatores de uso externo para atender
lâmpadas de vapor metálico de
potência de 2.000 W e tensão de 380
V.
Correto
Atende as recomendações
definidas pela FIFA.
Fonte: Autor
6.4 Interpolação de Zonas
Tabela 17 - Análise: Interpolação de Zonas
Existente Principais características FIFA
Não possui sistema
de interpolação de
zonas.
Não possui sistema de interpolação
de zonas
Errado
Não possui o sistema de
interpolação de zonas,
reduzindo a qualidade na
captação das imagens
digitais dos jogadores e
árbitros em campo.
Proposta Principais características FIFA
Sistema de
interpolação de
zonas de 3
refletores.
Sistema com 3 linhas de refletores
com rotações para diversas áreas do
campo, reduzindo sombras ou
iluminação excessiva no campo.
Correto
Essas mudanças se
enquadram nas
recomendações da FIFA
para a Classe IV e Classe
V, permitindo uma
redução de sombras nos
jogadores e árbitros,
aumentando a qualidade
da captação das imagens
digitais.
Fonte: Autor
67
6.5 Posicionamento das Torres de
Iluminação
Tabela 18 - Análise: Posicionamento dos Refletores
Existente Principais características FIFA
Torres distribuídas
nos escanteios do
campo
As torres estão distribuídas dentro
das áreas atrás dos gols, com 20
graus abertos para os lados, e na
área perto da linha de escanteio,
com abertura de 10 graus para os
lados, tendo a linha de fundo como
referência.
Correto
Está dentro das
recomendações da FIFA
para as distribuições das
torres de iluminação ao
redor do campo.
Fonte: Autor
6.6 Uniformidade Luminosa
Tabela 19 - Análise: Uniformidade Luminosa
Existente Principais características FIFA
CV - Coeficiente de
variação e GU -
Gradiente de
uniformidade dentro
das recomendações
da FIFA
O Coeficiente de variação e
Gradiente de uniformidade não
foram fornecidas, mas estão dentro
dos padrões definidos pela FIFA, de
acordo com o técnico responsável
do estádio. Infelizmente, não foi
possível fazer uma outra visita para
medir esses valores, pois houve um
incidente com as torres de
iluminação durante a tempestade
ocorrida em fevereiro
Correto
Está dentro das
recomendações exigidas
para os níveis de
uniformidade luminosa.
Para confirmar estes
índices, deve-se seguir os
procedimentos de
medição definidos na
Seção 3.9.3.
Fonte: Autor
68
6.7 Reprodução das Cores
Tabela 20 - Análise: Reprodução de Cores
Existente Principais características FIFA
Índice de
reprodução das
cores (Ra = 83)
Valores obtidos através da ficha
técnica do fornecedor.
Correto
O valor do índice de
reprodução é superior ao
valor mínimo pela FIFA
(Ra ≥ 65).
Fonte: Autor
6.8 Temperatura de Cor
Tabela 21 - Análise: Temperatura de Cor
Existente Principais características FIFA
Índice de
temperatura de cor
(Tk = 6200 K).
Valores obtidos através da ficha
técnica do fornecedor.
Correto
O valor do índice de
temperatura de cor é
superior ao valor mínimo
da FIFA (Tk ≥ 4000 K).
Fonte: Autor
6.9 Sistema de Emergência
Tabela 22 - Análise: Sistema de Emergência
Existente Principais características FIFA
Dois geradores
reservas de 180 e
250 kVA cada.
Os geradores estão conectados ao
sistema através de um controlador
lógico programável (CLP) para
reestabelecer a energia do campo e
da área do público.
Correto
Atende as recomendações
da FIFA, fornecendo
redundâncias necessárias
para a continuidade do
evento.
(Fonte: Autor)
69
6.10 Impacto na Redondeza
Tabela 23 - Análise: Impacto na Redondeza
Existente Principais características FIFA
Níveis de
vazamento de
Iluminação
definidos pelos
padrões.
O vazamento de iluminação não
afeta a vizinhança local e nem o
ambiente.
Correto
Atende as recomendações
de vazamento de
iluminação definido pela
FIFA, na Tabela 6.
Fonte: Autor
70
7 Conclusão
O trabalho apresentado teve a proposta de estudar um projeto de iluminação do
Estádio Luso Brasileiro, local onde é realizado a maioria dos jogos mandantes do Clube
de Regatas do Flamengo. O estádio reformado foi inaugurado em junho de 2017 para os
jogos do Campeonato Brasileiro.
Durante a visita técnica local, pode-se ver todo o sistema de iluminação, o
posicionamento das torres de iluminação, as lâmpadas utilizadas, os refletores e sistema
elétrico do estádio. Foi possível obter características do projeto, mas não houve a
possibilidade de confirmar os valores recebidos devido à falta de equipamentos
específicos. Alguns valores não obtidos puderam ser verificados através do site de
fornecedores, facilitando o andamento do estudo.
Analisando a iluminância das lâmpadas utilizadas no projeto, percebemos que
estava abaixo do valor mínimo recomendado pela FIFA. Como proposta, foi
recomendado que o número de lâmpadas fosse aumentado, de modo a atingir o valor
mínimo de 2.000 lux para os eventos internacionais televisionados. Também foi feita uma
proposta na mudança das lâmpadas de vapor metálico para as lâmpadas de LED que
atingissem a iluminância exigida, modernizando o projeto de iluminação e diminuindo o
consumo de energia do Estádio Luso Brasileiro.
Um ponto muito importante para a qualidade das imagens é o sistema de
interpolação de zonas. Na visita técnica, foi possível perceber a falta deste sistema. Como
medida, foi feita a proposta de construção desse sistema, utilizando três linhas de
refletores com rotações para diversos locais do campo, diminuindo a sombra nos
jogadores e árbitros do jogo, melhorando a imagem para o público presente. Além disso,
o uso de câmeras slows seria maior, captando imagens com maior definição e trazendo
mais detalhes para o público que assiste os jogos pela televisão.
Tendo os valores da visita local e o entendimento das recomendações, foi feita
uma análise crítica, mapeando todos os requisitos que se encaixavam na regulamentação.
Para aqueles que não estivessem de acordo, foram feitas propostas de melhorias para
solucionar ou minimizar os problemas.
Para trabalhos futuros, é sugerido estudar um estádio próprio de um grande clube
brasileiro, diagnosticando e propondo melhorias para a melhor eficiência energética,
possibilitando o uso de lâmpadas de LED.
71
O maior desafio do projeto foi buscar contatos de um clube de grande expressão
e entender o impacto da iluminação nas transmissões televisivas no Brasil. O meu
ambiente de trabalho e o estudo de luminotécnica aprendido na Universidade foram
importantes para o meu crescimento profissional.
72
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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1999, 212p.
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Editora S.A, 2007. 443p.
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Sul: EDPUCRS, 2005. 576 p.
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Addison Wesley, 2009. 428 p.
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Paulo: Addison Wesley, 2009. 440 p.
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73
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[10] LUMINOTÉCNICA. Disponível
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Iluminação: Terminologia. Rio de Janeiro: ABNT, 1991. 68 p.
[13] ______. NBR/ISO 8995. Iluminância de interiores. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.
[14] Comitê Organizador Brasileiro Copa 2014, Recomendação Técnica para Iluminação
do Campo de Jogo – Rev_0. Disponível em:
<http://www.portal2014.org.br/midia/site/RECOMENDACAO_TECNICA_PARA_IL
UMINACAO_DO_CAMPO_EM_ESTADIOS_e_CTs_LOC_2014.pdf>. Acesso em:.
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[15] OSRAM. Manual Luminotécnico Prático. Disponível em:
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Acesso em: 04/10/2017
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[24] GLOBO, O Globo. Disponível em: <https://oglobo.globo.com/esportes/postes-de-
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[25] Projeto luminotécnico com tecnologia LED. Disponível em:
<http://monografias.poli.ufrj.br/>. Acesso em: 16/12/2017
[26] Projeto de Iluminação de Ambientes Internos Especiais. Disponível em:
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_ambientes_internos_especiais.pdf>. Acesso em: 26/11/2017
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