dissertacao iluminação

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    1/228

    EFICINCIA ENERGTICA

    APLICADA A EDIFCIOS DE SERVIOS

    LEANDRO JORGE DE OLIVEIRA CORCEIRO

    DISSERTAO PARA OBTENO DO GRAU DE MESTRE EM

    ENGENHARIA ELECTROTCNICA E DE COMPUTADORES

    JRI

    Presidente: Prof. Gil Domingos Marques

    Orientador: Prof. Joo Esteves SantanaCo-Orientador: Prof. Maria Jos Resende

    Vogais: Eng. Santos Joaquim

    Eng. Carlos Oliveira

    SETEMBRO 2008

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    2/228

    i

    Agradecimentos

    O autor agradece todas as contribuies e apoios cedidos para a elaborao desta dissertao, sem

    os quais no poderia ter atingido o rigor necessrio a um estudo deste tipo.

    empresa Graucelsius, nomeadamente ao Eng. Carlos Oliveira e Eng. Vasco Pedroso que

    propuseram este desafio e acreditaram na qualidade da execuo deste projecto, proporcionando

    uma experincia enriquecedora pessoal e profissionalmente.

    Ao Prof. Fernando Silva pela disponibilidade inicial em analisar o tema e no encaminhamento dentro

    do Instituto Superior Tcnico para a equipa docente especializada na matria em estudo.

    Ao Prof. Joo Santana pelo incentivo desde o primeiro minuto, contribuindo com ideias, metodologias,

    e literatura provenientes da sua vasta experincia.

    Prof. Maria Jos Resende pela atenta anlise do desenvolvimento do trabalho, mantendo claro o

    objectivo final de acordo com o planeamento acordado.

    Ao Eng. Vital Vilarinho que se disponibilizou as informaes possveis e o acesso ao edifcio que

    serviu de base de estudo a esta dissertao.

    minha esposa e filho que, apesar de desatendidos pelo tempo que o desenvolvimento do tema me

    tomou, nunca deixaram de me apoiar e incentivar a fazer mais e melhor.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    3/228

    ii

    Resumo

    Na ltima dcada, o sector dos edifcios, apresentou a mais alta taxa de crescimento do consumo de

    energia de entre todos os sectores da economia nacional, nomeadamente, o subsector dos servios,

    traduzida em valores mdios da ordem dos 12% por ano. No contexto internacional consensual a

    necessidade reduzindo os seus consumos de energia e as correspondentes emisses de gases que

    contribuem para o aumento do efeito de estufa.

    Este trabalho aprofunda as metodologias que permitem a reduo do consumo energtico nos

    grandes edifcios de servios sem depreciar a qualidade dos mesmos e conforto dos utilizadores.

    Na primeira parte deste trabalho visada a nova legislao no mbito do Sistema Nacional de

    Certificao Energtica, sucedendo-se o tema da iluminao, apresentando conceitos bsicos de

    luminotecnia e simulaes de iluminao para reas tcnicas, arquivos, trio de entrada, circulaes,escadas, estacionamento, gabinetes e instalaes sanitrias, cujo objectivo preencher a lacuna da

    legislao nacional no que se refere a este tema.

    As alimentaes diversas atravs de tomadas de energia elctrica, nomeadamente as cargas

    informticas, sero tambm abordadas, concluindo que o seu peso percentual superior ao da

    iluminao. Sumariamente, o tema da climatizao ser tambm alvo de estudo.

    Por ltimo, atravs de uma anlise das facturas de electricidade e gs de um edifcio de servios real,

    apresentada uma estimativa da distribuio de energia mensalmente utilizada por cada uma dasanteriores cargas, concluindo que a iluminao apresenta um consumo equivalente ao da

    climatizao e que a posio de destaque pertence s cargas informticas.

    Palavras-chave: eficincia energtica, iluminao, cargas informticas, climatizao, edifcios de

    servios.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    4/228

    iii

    Abstract

    In the buildings sector, the last decade resulted in the highest growth tax of the energy consumptions

    when compared to all the other sectors of the national economy. In the subsector of the services the

    power consumptions of buildings increased an average of 12% per year. In an international context it

    is recognized that to prevent climate change it is necessary to improve the quality of the buildings,

    reducing its energy consumptions that contribute to the increase of the greenhouse effect.

    This work attends to study the methodologies that could allow a reduction in the energy consumed on

    services buildings without downgrade the quality of the systems and comfort of the users.

    The new Portuguese legislation is summarily mentioned in the first part of this work under the topic of

    the Energy Certification National System (SCE in Portuguese), following illumination issue with the

    explanation of basic lighting concept design and the simulation of some services buildings rooms,such as: technical areas, archives, entrance hall, corridors, stairs, parking lots, offices and toilets, with

    the objective of filling the light systems gap of the national legislation.

    The other electrical power consumer, such as computers, will be also considered, concluding that its

    share is superior to the one taken by illumination. Summarily, climatization subject will also be study.

    Finally, through an analysis of the electrical and gas bills of a real services building, the energy used,

    monthly, by each one of previous loads is presented, concluding that the illumination and the

    climatization have equivalent contribute to the total amount of energy consumed and that theprominence position belongs to the computers loads.

    Key-words: energy efficiency, illumination, computer load, climatization, services buildings.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    5/228

    iv

    Se 50% do fenmeno do aquecimento global resulta

    do emprego de combustveis fsseis nos edifcios,

    mais de metade dos restantes 50% gerado

    no transporte de pessoas e mercadorias

    entre os edifcios.

    in Construo Sustentvel Quercus

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    6/228

    v

    ndice

    Lista de Figuras ................................................................................................................................... viiLista de Tabelas .................................................................................................................................. viiiLista de smbolos / siglas .................................................................................................................... ix1. Introduo........................................................................................................................................... 11.1. Consumidores de energia elctrica .................................................................................................. 22. Legislao e incentivos ..................................................................................................................... 32.1. Decreto-Lei n. 78/2006 .................................................................................................................... 42.2. Decreto-Lei n. 79/2006 .................................................................................................................... 42.3. Decreto-Lei n. 80/2006 .................................................................................................................... 62.4. As Normas EN 12464-1 e EN 12464-2 ............................................................................................. 62.5. Plano de Promoo da Eficincia no Consumo ............................................................................... 73. Iluminao .......................................................................................................................................... 83.1. Conceitos tericos ............................................................................................................................ 8

    3.1.1. Intensidade luminosa, fluxo luminoso e eficincia luminosa ....................................................... 8

    3.1.2. Iluminncia .................................................................................................................................. 93.1.3. Brilho ou Luminncia ................................................................................................................. 103.1.4. ndice de restituio cromtica .................................................................................................. 10

    3.2. Opes tecnolgicas da iluminao ............................................................................................... 113.2.1. Lmpada fluorescente ............................................................................................................... 113.2.2. LED ............................................................................................................................................ 123.2.3. Sistema ADASY ........................................................................................................................ 133.2.4. Sistemas de controlo de iluminao ......................................................................................... 14

    3.3. Iluminao em edifcios de escritrios ............................................................................................ 163.3.1. reas Tcnicas .......................................................................................................................... 18

    3.3.1.1. Anlise da simulao das reas tcnicas ............................................................................ 213.3.1.2. Situao encontrada no edifcio tipo ................................................................................... 22

    3.3.2. Arquivo ...................................................................................................................................... 23

    3.3.2.1. Anlise da simulao dos arquivos ..................................................................................... 243.3.2.2. Situao encontrada no edifcio tipo ................................................................................... 25

    3.3.3. trio de Entrada ........................................................................................................................ 263.3.3.1. Anlise da simulao do trio .............................................................................................. 273.3.3.2. Situao encontrada no edifcio tipo ................................................................................... 28

    3.3.4. Circulaes ................................................................................................................................ 293.3.4.1. Anlise da simulao das circulaes ................................................................................. 303.3.4.2. Situao encontrada no edifcio tipo ................................................................................... 31

    3.3.5. Escadas ..................................................................................................................................... 313.3.5.1. Anlise da simulao das escadas ..................................................................................... 333.3.5.2. Situao encontrada no edifcio tipo ................................................................................... 33

    3.3.6. Estacionamento ......................................................................................................................... 343.3.6.1. Anlise da simulao do estacionamento ........................................................................... 373.3.6.2. Situao encontrada no edifcio tipo ................................................................................... 38

    3.3.7. Gabinetes .................................................................................................................................. 393.3.7.1. Anlise da simulao dos gabinetes ................................................................................... 453.3.7.2. Situao encontrada no edifcio tipo ................................................................................... 46

    3.3.8. Instalaes Sanitrias ............................................................................................................... 483.3.8.1. Anlise da simulao das instalaes sanitrias ................................................................ 503.3.8.2. Situao encontrada no edifcio tipo ................................................................................... 51

    4. Tomadas de energia elctrica ........................................................................................................ 524.1. Situao encontrada no edifcio ..................................................................................................... 52

    4.1.1. Consumos elctricos estimados ............................................................................................... 534.2. Alteraes ao edifcio ...................................................................................................................... 545. Climatizao ..................................................................................................................................... 56

    5.1. Escolha de equipamentos............................................................................................................... 565.2. Equipamento instalado no edifcio .................................................................................................. 57

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    7/228

    vi

    6. Consumos reais do edifcio ............................................................................................................ 597. Concluso ......................................................................................................................................... 628. Bibliografia ....................................................................................................................................... 66

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    8/228

    vii

    Lista de Figuras

    Figura 2.1 Exemplo retirado da pg. 2457 do Dirio da Repblica n. 67 04/04/2006 (RSECE) ....... 5Figura 3.1 Intensidade luminosa (candela) [5]...................................................................................... 8Figura 3.2 Fluxo luminoso (lmen) [5] .................................................................................................. 8Figura 3.3 Iluminncia (lux) [5].............................................................................................................. 9Figura 3.4 Luminncia [5] ................................................................................................................... 10Figura 3.5 Diferena de dimetro das lmpadas fluorescentes tubulares [7] .................................... 12Figura 3.6 Princpio de funcionamento do sistema ADASY [11] ........................................................ 13Figura 3.7 Filme electro-crmico [11] ................................................................................................. 14Figura 3.8 Aparelho de iluminao ADASY [11] ................................................................................. 14Figura 3.9 Interligao e gesto de sistemas DALI [12] ..................................................................... 15Figura 3.10 rea Tcnica 20x20 m (imagem virtual) .......................................................................... 18Figura 3.11 rea Tcnica 15x5 m (imagem virtual) ............................................................................ 18Figura 3.12 Localizao da iluminao da rea tcnica 10x10 m ...................................................... 19Figura 3.13 Localizao da iluminao da rea tcnica 15x5 m ........................................................ 19Figura 3.14 Localizao da iluminao da rea tcnica 15x5 m com luminrias a 90 ..................... 20Figura 3.15 rea Tcnica 2.09 e 2.17 do edifcio em estudo ............................................................. 22Figura 3.16 Arquivo (imagem virtual) .................................................................................................. 23Figura 3.17 Aparelhos de iluminao paralelos s prateleiras de arrumao do arquivo.................. 24Figura 3.18 Aparelhos de iluminao perpendiculares s prateleiras de arrumao do arquivo ...... 24Figura 3.19 Planta da sala de arquivo do edifcio em estudo ............................................................. 25Figura 3.20 trio de Entrada (imagem virtual) .................................................................................... 26Figura 3.21 Localizao das luminrias no trio de entrada .............................................................. 26Figura 3.22 trio de entrada com luz natural (imagem virtual)........................................................... 27Figura 3.23 Planta do trio de entrada no edifcio em estudo ............................................................ 28Figura 3.24 Circulao no recta (imagem virtual) ............................................................................. 29Figura 3.25 Circulao recta (imagem virtual) .................................................................................... 29Figura 3.26 Posio dos apliques de parede na circulao no recta ............................................... 29Figura 3.27 Posio dos apliques de parede na circulao recta ...................................................... 29Figura 3.28 Planta da circulao de piso do edifcio em estudo ........................................................ 31

    Figura 3.29 Escadas (imagem virtual) ................................................................................................ 32Figura 3.30 Planta das escadas do edifcio em estudo ...................................................................... 33Figura 3.31 Estacionamento automvel (imagem virtual) .................................................................. 35Figura 3.32 Zonas de clculo de estacionamento .............................................................................. 35Figura 3.33 Localizao das luminrias no estacionamento .............................................................. 35Figura 3.34 Luminrias do estacionamento a 90 .............................................................................. 35Figura 3.35 Rampa (imagem virtual) .................................................................................................. 36Figura 3.36 Localizao das Luminrias na rampa ............................................................................ 36Figura 3.37 Localizao das luminrias a 90 na Rampa .................................................................. 36Figura 3.38 Planta de projecto da circulao e estacionamento do edifcio em estudo .................... 38Figura 3.39 Gabinete 1 pessoa (imagem virtual)................................................................................ 40Figura 3.40 Gabinete 2 pessoa (imagem virtual)................................................................................ 40Figura 3.41 Gabinete 4 pessoa (imagem virtual)................................................................................ 40

    Figura 3.42 Open Space (imagem virtual) .......................................................................................... 40Figura 3.43 Distribuio da iluminao do gabinete utilizado por 1 pessoa ...................................... 40Figura 3.44 Distribuio da iluminao do gabinete utilizado por 2 pessoas ..................................... 41Figura 3.45 Distribuio da iluminao do gabinete utilizado por 4 pessoas ..................................... 41Figura 3.46 Distribuio da iluminao do Open Space .................................................................... 41Figura 3.47 reas de trabalho do gabinete para 2 pessoas............................................................... 42Figura 3.48 rea de trabalho considerada no Open Space ............................................................... 42Figura 3.49 Planta de gabinete individual do edifcio em estudo ....................................................... 46Figura 3.50 Planta do open space do edifcio em estudo .................................................................. 46Figura 3.51 Instalaes Sanitrias (imagem virtual) .......................................................................... 48Figura 3.52 Diferentes tipos de luminrias consideradas nas instalaes sanitrias ........................ 48Figura 3.53 Zonas de clculo instalaes sanitrias .......................................................................... 49Figura 3.54 Instalaes sanitrias com iluminao normal (imagem virtual) ..................................... 50Figura 3.55 Planta de uma das instalaes sanitrias do edifcio em estudo .................................... 51Figura 6.1 Distribuio relativa de consumo de energia elctrica (estimada pela factura) ................ 61

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    9/228

    viii

    Lista de Tabelas

    Tabela 3.1 Data de aparecimento dos diferentes tipos de lmpadas fluorescentes [8] ..................... 12Tabela 3.2 Eficincia de diferentes tipos de fontes de luz [9] [10] ..................................................... 13Tabela 3.3 Directivas apresentadas na EN 12464-1 .......................................................................... 16Tabela 3.4 ndices de reflexo de alguns materiais e cores [13] ....................................................... 17Tabela 3.5 Dimenses das reas tcnicas a simular ......................................................................... 18Tabela 3.6 Resultados da simulao de iluminao das reas tcnicas ........................................... 20Tabela 3.7 Resultados da simulao das reas tcnicas com 2 lmpadas ....................................... 20Tabela 3.8 Resultados da simulao das reas tcnicas com as luminrias rodadas 90 ................ 20Tabela 3.9 Resultados da simulao das reas tcnicas com 2 lmpadas rodadas a 90 ............... 20Tabela 3.10 Consumo energtico anual da iluminao das reas tcnicas ...................................... 21Tabela 3.11 ndices de reflexo da sala de arquivo arquivo .............................................................. 23Tabela 3.12 Resultados simulao de iluminao na sala de arquivo ............................................... 24Tabela 3.13 Consumo energtico anual da iluminao da sala de arquivo ....................................... 24Tabela 3.14 Resultados da simulao de iluminao no trio ........................................................... 27Tabela 3.15 Consumo energtico anual da iluminao no trio ........................................................ 27Tabela 3.16 ndices de reflexo das circulaes simuladas .............................................................. 29Tabela 3.17 Resultados da simulao de circulao ......................................................................... 30Tabela 3.18 Consumo energtico anual da iluminao da circulao ............................................... 30Tabela 3.19 Resultados da simulao de iluminao das escadas ................................................... 32Tabela 3.20 Consumo energtico anual da iluminao das escadas ................................................ 33Tabela 3.21 Resultados da simulao do estacionamento ................................................................ 36Tabela 3.22 Consumo energtico anual da iluminao do estacionamento ...................................... 37Tabela 3.23 Caracterizao do estacionamento do edifcio em estudo ............................................. 38Tabela 3.24 Dimenses dos gabinetes a simular ............................................................................... 39Tabela 3.25 Resultados da simulao de iluminao para o gabinete de 30 m2............................... 42Tabela 3.26 Resultados da simulao de iluminao do gabinete de 39 m2 ..................................... 43Tabela 3.27 Resultados da simulao de iluminao do gabinete de 53 m2 ..................................... 43Tabela 3.28 Resultados da simulao da iluminao do Open Space .............................................. 44Tabela 3.29 Consumo energtico anual da iluminao dos gabinetes .............................................. 45

    Tabela 3.30 Resultados da simulao de iluminao das instalaes sanitrias .............................. 49Tabela 3.31 Consumo energtico anual da iluminao das instalaes sanitrias ........................... 50Tabela 4.1 Consumos energticos elctricos do parque informtico do edifcio [17] ........................ 52Tabela 4.2 Consumo de energia elctrica real e desligando os computadores ................................. 54Tabela 5.1 Caractersticas tcnicas de Splits [19] ........................................................................... 57Tabela 5.2 Caractersticas tcnicas de sistema VRV [20] .................................................................. 57Tabela 5.3 Caractersticas tcnicas de Chillers [20] .......................................................................... 57Tabela 6.1 Facturas energticas do edifcio em estudo ..................................................................... 59Tabela 6.2 Custo e energia primria associada s facturas energticas de 2006 do edifcio ........... 59Tabela 6.3 Distribuio absoluta de consumo de energia elctrica (estimada pela factura) ............. 61

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    10/228

    ix

    Lista de smbolos / siglas

    AQS - gua Quente Sanitria

    DALI - Interface de iluminao digital e enderevel (Digital Addressable Lighting Interface)

    E - Iluminncia

    Em - Iluminncia mdia

    Emn - Iluminncia mnima

    ERSE - Entidade Reguladora dos Servios Energticos

    GEE - Gases com Efeito de Estufa

    GPS - Global Positioning System

    I - Intensidade luminosa

    L - Brilho ou Luminncia

    Nac - Necessidades nominais anuais de energia til para produo de AQSNic - Necessidades nominais anuais de energia til para aquecimento

    Ntc - Necessidades globais de energia

    Nvc - Necessidades nominais anuais de energia til para arrefecimento

    PNAC - Programa Nacional para as Alteraes Climticas

    PPEC - Plano de Promoo da Eficincia no Consumo de energia Elctrica

    Ra - ndice de restituio cromtica

    RCCTE - Regulamento das Caractersticas de Comportamento Trmico dos Edifcios

    RSECE - Regulamento dos Sistemas Energticos e de Climatizao dos Edifcios

    SCE - Sistema Nacional de Certificao Energtica e da Qualidade do Ar Interior nos Edifcios

    UGR - Classificao de nvel de brilho (Unified Glare Rating)

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    11/228

    1

    1. Introduo

    A actividade humana est a provocar um aquecimento do planeta e os edifcios so responsveis por

    aproximadamente metade das emisses de gases com efeito de estufa que contribuem para esse

    aquecimento.

    A energia fundamental para as nossas vidas. Dependemos dela para os transportes, para o

    aquecimento das casas no Inverno e o seu arrefecimento no Vero e para fazer funcionar fbricas,

    exploraes agrcolas e escritrios. Porm a utilizao dos combustveis fsseis, cujas reservas so

    finitas, apontada como uma das causas principais do aquecimento do planeta. Por conseguinte, a

    energia proveniente destas fontes no pode continuar a ser considerada um dado adquirido.

    A climatizao e iluminao dos edifcios, que feita na maioria das vezes com recurso a

    combustveis fsseis (como o gs natural, o carvo e o petrleo) ou electricidade so, directa ou

    indirectamente, as fontes de maior emisso de CO2 (dixido de carbono), o principal gs com efeito

    de estufa. As emisses de CO2 tm aumentado desde a revoluo industrial e continuam a aumentar

    apesar dos acordos internacionais estabelecidos na Cimeira da Terra no Rio de Janeiro ou o

    Protocolo de Quioto.

    O sector dos edifcios absorve cerca de 40% do consumo final de energia da Comunidade Europeia,

    oferecendo assim uma grande oportunidade de melhoria no que se refere ao impacto da eficincia

    energtica no respectivo consumo energtico. Da ltima dcada resultou, para o sector dos edifcios,

    a mais alta taxa de crescimento dos consumos de energia de entre todos os sectores da economia

    nacional, nomeadamente para o subsector dos servios, traduzida em valores mdios da ordem dos

    12% por ano, tendncia que dever vir a acentuar o respectivo consumo de energia e, por

    conseguinte, as correspondentes emisses de dixido de carbono. [1]

    No contexto internacional, consensual a necessidade de melhorar a qualidade dos edifcios e

    reduzir os seus consumos de energia e as correspondes emisses de gases que contribuem para o

    aumento do efeito de estufa e que potenciam o fenmeno de aquecimento global. Portugal obrigou-se

    a satisfazer compromissos neste sentido quando subscreveu o Protocolo de Quioto, tendo o

    correspondente esforo de reduo das emisses de ser feito por todos os sectores consumidores de

    energia, nomeadamente pelo dos edifcios.

    Os edifcios de servios so equipados com ar condicionado e muitas vezes as suas fachadas so

    completamente envidraadas, contribuindo em muitos casos para um mau comportamento trmico,

    tornando o ambiente interior muito quente ou muito frio dependendo das estaes do ano.

    O objectivo deste trabalho estudar as cargas interiores existentes num edifcio de servios tipo, e

    elaborar regras e metodologias que podem ser utilizadas no mbito dos projectos de instalaes

    elctricas com o intuito de tornar os edifcios mais eficientes tendo em conta a sua exequibilidade e

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    12/228

    2

    viabilidade econmica, sem depreciar a qualidade e conforto dos utilizadores apenas com vista na

    reduo do consumo elctrico.

    Nos captulos seguintes ser focado o tema de legislao existente em Portugal que salvaguarda o

    interesse nacional de reduo do consumo energtico de edifcios; sero inventariadas as cargas

    existentes num edifcio tipo, estudadas as vrias tecnologias para satisfazer a causa da necessidade

    dessas diversas cargas e por fim elaborada uma lista das regras e mtodos que possam ser

    utilizados no dimensionamento de novos edifcios, assim como na remodelao de existentes.

    1.1. Consumidores de energia elctrica

    As visitas realizadas a um edifcio de servios, no mbito deste trabalho (nos arredores de Lisboa),

    permitiram categorizar as principais cargas consumidoras de energia elctrica:

    - Aparelhos de iluminao

    - Equipamentos informticos

    - Sistema de climatizao

    Neste edifcio existem outras cargas que no sero abordadas no desenvolvimento deste documento

    por impossibilidade de obteno de dados que permitam uma anlise real dos consumos. Excluem-se

    assim os elevadores, estores, portes de garagem, portas automticas, mquinas de refrigerao de

    gua potvel e outras de menor ou maior potncia cujas caractersticas e consumos no foi possvel

    aferir.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    13/228

    3

    2. Legislao e incentivos

    Portugal estabeleceu o compromisso de melhorar a qualidade dos edifcios e reduzir os seus

    consumos de energia e as correspondentes emisses de gases que contribuem para o aumento doefeito de estufa e consequente aquecimento global, quando subscreveu o Protocolo de Quioto, tendo

    o correspondente esforo de reduo das emisses de ser feito por todos os sectores consumidores

    de energia, nomeadamente pelo dos edifcios.

    O Protocolo de Quioto consequncia de uma srie de eventos iniciada com a Toronto Conference

    on the Changing Atmosphere, no Canad (Outubro de 1988), seguida pelo IPCC's First Assessment

    Report, em Sundsvall na Sucia (Agosto de 1990) e que culminou com a Conveno Quadro das

    Naes Unidas sobre a Mudana Climtica no Brasil (Junho de 1992). Ao abrigo do Protocolo de

    Quioto e do compromisso comunitrio de partilha de responsabilidades, Portugal assumiu ocompromisso de limitar o aumento das suas emisses de gases de efeito de estufa em 27% no

    perodo de 2008-2012 relativamente aos valores de 1990. [2]

    Neste contexto, o Programa Nacional para as Alteraes Climticas (PNAC), adoptado pela

    Resoluo do Conselho de Ministros n. 119/2004, de 31 de Julho (PNAC 2004), e mais

    recentemente o PNAC de 2006, aprovado pela Resoluo do Conselho de Ministros n. 104/2006, de

    23 de Agosto, quantifica o esforo nacional de reduo das emisses de Gases de Efeito de Estufa

    (GEE), integrando um vasto conjunto de polticas e medidas que incide sobre todos os sectores de

    actividade. [3]

    Surgem assim trs Decretos-Lei que transpem parcialmente para ordem jurdica nacional a Directiva

    n. 2002/91/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho de 16 de Dezembro, relativa ao desempenho

    energtico dos edifcios:

    - Decreto-Lei n. 78/2006

    - Decreto-Lei n. 79/2006

    - Decreto-Lei n. 80/2006

    Estes Decretos-Lei so fundamentalmente baseados em questes relacionadas com a qualidade

    trmica dos edifcios e tm pouca abrangncia nos sistemas elctricos em particular, indicando

    valores mximos de potncia instaladas nos equipamentos de uma maneira geral, mas apenas

    definindo metodologias de actuao para os sistemas de climatizao.

    A nvel europeu existem duas normas que definem regras para o projecto dos sistemas de iluminao

    para interiores e exteriores (nomeadamente EN 12464-1 e EN 12464-2). Presentemente no dada

    grande importncia iluminao dos edifcios de servios, focando as atenes nos sistemas de

    climatizao. Nos captulos seguintes poder verificar-se que a iluminao tem um grande contributo

    para o consumo energtico do tpico edifcio de servios (apesar da reduzida potncia instalada

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    14/228

    4

    quando comparada com os sistemas de climatizao, apresenta um consumo energtico

    semelhante).

    A Entidade Reguladora dos Servios Energticos (ERSE), de acordo com o artigo 3 dos seus

    estatutos, apresenta como objectivo contribuir para a progressiva melhoria das condies tcnicas,

    econmicas e ambientais de funcionamento dos meios a utilizar desde a produo ao consumo de

    energia elctrica. A ERSE tem procurado que a regulamentao do sector dinamize procedimentos

    que contribuam para a melhoria da eficincia energtica nesta rea, estabelecendo um mecanismo

    competitivo de promoo de aces de gesto da procura designado por: Plano de Promoo da

    Eficincia no Consumo de energia elctrica (PPEC).

    2.1. Decreto-Lei n. 78/2006

    Este Decreto-Lei define o Sistema Nacional de Certificao Energtica e da Qualidade do Ar Interiornos Edifcios (SCE), assegurando a aplicao regulamentar, nomeadamente no que respeita s

    condies de eficincia energtica e utilizao de sistemas de energia renovveis.

    Na prtica, serve de ponto de partida para o Regulamento dos Sistemas Energticos e de

    Climatizao dos Edifcios (RSECE) e Regulamento das Caractersticas de Comportamento Trmico

    dos Edifcios (RCCTE). Define ainda vrios conceitos, tais como:

    - Grande interveno de reabilitao uma interveno na envolvente ou nas instalaes,

    energticas ou outras, do edifcio, cujo custo seja superior a 15% do valor do edifcio, nas

    condies definidas no RCCTE.

    - Plano de racionalizao energtica - conjunto de medidas de racionalizao energtica, de

    reduo de consumos ou de custos de energia, elaborado na sequncia de uma auditoria

    energtica, organizadas e seriadas na base da sua exequibilidade e da sua viabilidade econmica.

    2.2. Decreto-Lei n. 79/2006

    Conhecido como RSECE, este Decreto-Lei procura introduzir algumas medidas de racionalizao

    energtica em edifcios, fixando limites potncia mxima dos sistemas a instalar num edifcio para,

    sobretudo, evitar o seu sobredimensionamento, conforme a prtica do mercado mostrava ser comum.

    Contribui assim para a eficincia energtica dos sistemas na medida em que evita investimentos

    desnecessrios e obriga a uma mais cuidada anlise na satisfao das necessidades inerentes a

    cada edifcio.

    Aborda a adopo de certos procedimentos de recepo aps a instalao dos sistemas, assim como

    a sua manuteno e aplica-se a todos os grandes edifcios de servios existentes com uma rea til

    superior a 1.000 m2.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    15/228

    Um dos artigos deste Decreto-Lei defi

    eficincia energtica que tenham

    metodologia especificada no mesmo)

    clculo do perodo de retorno os corre

    das medidas. Define a considerareabilitaes (salvo demonstrao

    implementao de sistemas de energi

    - sistemas de colectores solares pla

    - sistemas de aproveitamento de bio

    - sistemas de aproveitamento da en

    - sistemas autnomos, combinand

    distantes da rede elctrica pblica)

    Por fim, apresenta tabelas com os val

    consumo mximo para os edifcios d

    edifcios.

    Saliente-se, contudo, que um Decr

    referindo, mas colocando de lado os

    iluminao (Figura 2.1). Apesar de a

    valor de referncia para a densidade

    exemplo, com a legislao criada em

    Figura 2.1 Exemplo retirado d

    5

    ne que so de implementao obrigatria todas a

    um perodo de retorno simples (calculado s

    de oito anos ou menor, incluindo como custos ele

    spondentes a um eventual financiamento bancrio

    o prioritria obrigatria nos edifcios novos ede falta de viabilidade econmica pelo pr

    alternativos, tais como:

    os para produo de gua quente sanitria (AQS)

    massa ou resduos (quando disponveis)

    rgia geotrmica (sempre que disponvel)

    o solar trmico, solar fotovoltaico, elico, etc.,

    lores limite dos consumos globais especficos, ten

    servios assim como padres de referncia de

    to claramente vocacionado para os sistemas de

    equipamentos elctricos para outros fins, como

    arecer referido nas tabelas, no chega a ser defi

    de iluminao dos espaos ao contrrio do que

    spanha para o mesmo efeito. [4]

    pg. 2457 do Dirio da Repblica n. 67 04/04/2006 (RSECE

    medidas de

    gundo uma

    gveis para o

    da execuo

    nas grandesjectista) da

    (em locais

    do definido o

    tilizao dos

    climatizao,

    o caso da

    nido nenhum

    contece, por

    )

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    16/228

    6

    2.3. Decreto-Lei n. 80/2006

    Conhecido como RSCCTE, este Decreto-Lei procura impor requisitos ao projecto de novos edifcios e

    de grandes remodelaes por forma a salvaguardar a satisfao das condies de conforto trmico

    sem necessidades excessivas de energia quer no Inverno, quer no Vero, assim como minimizar assituaes patolgicas nos elementos de construo provocadas pela ocorrncia de condensaes.

    Trata-se de uma metodologia de clculo que considera variveis tais como a localizao do edifcio,

    tipo de construo das paredes, vos envidraados, sombreamentos solares, entre outros, calculando

    ndices que quantificam:

    - o valor das necessidades nominais anuais de energia til para aquecimento (Nic)

    - o valor das necessidades nominais anuais de energia til para arrefecimento (Nvc)

    - o valor das necessidades nominais anuais de energia til para produo de AQS (Nac)

    - o valor das necessidades globais de energia primria (Ntc)

    So impostos valores mximos para cada um destes ndices, obrigando utilizao de materiais e

    sistemas eficientes de forma a que o edifcio cumpra o estipulado no Decreto-Lei (valores dos ndices

    inferiores aos valores mximos admissveis).

    At publicao em despacho (actualizvel devido ao diferentes mixenergticos anuais) utilizam-se os

    factores de converso entre energia til e energia primria definidas neste Decreto-Lei,

    nomeadamente:

    - Electricidade: 0,290 kgep/kWh

    - Combustveis slidos, lquidos e gasosos: 0,086 kgep/kWh

    2.4. As Normas EN 12464-1 e EN 12464-2

    Estas normas quebram com o conceito comum da criao de ambientes uniformes de iluminao. Os

    gabinetes e locais de trabalho deixam de apontar para os tpicos 500 lux de valor de iluminao

    mdio em todos os pontos para a diferenciao do espao de acordo com a necessidade.

    Aparece assim o conceito de zona de trabalho, definindo valores de iluminao da zona envolvente

    em 4 escales, tendo como mximo os 500 lux. O valor da uniformidade tambm definido

    separadamente para a zona de trabalho e a zona envolvente.

    A norma de iluminao interior (EN 12464-1) define valores mdios mnimos para cada local em

    funo da tarefa a realizar e a norma de iluminao exterior (EN 12464-2) define limites mximos de

    iluminao, prevenindo assim a poluio luminosa no exterior.

    No exterior, a zona envolvente zona de trabalho passa a ser definida em 6 escales, tendo comomximo os 100 lux.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    17/228

    7

    Ambas as normas salientam que no dever ser depreciada a qualidade e quantidade de luz apenas

    com vista reduo do consumo elctrico.

    2.5. Plano de Promoo da Eficincia no Consumo

    Promovido pela ERSE, o Plano de Promoo da Eficincia no Consumo (PPEC) tem como objectivo

    prioritrio apoiar financeiramente iniciativas que promovam a eficincia e reduo do consumo de

    electricidade nos diferentes segmentos de consumidores.

    No que concerne ao PPEC para o ano de 2008 foram recebidas 140 candidaturas e consideradas

    elegveis 131 medidas apresentadas por 21 promotores, com custos candidatos comparticipao do

    PPEC para o ano de 2008 no valor de 46 milhes de euros, aproximadamente o quntuplo do

    oramento do PPEC ainda disponvel para 2008 (9,3 milhes de euros).

    O concurso tem um forte carcter competitivo, sendo seleccionadas as medidas de melhor ordem de

    mrito classificadas de acordo com a mtrica de avaliao estabelecida nas Regras do Plano de

    Promoo da Eficincia no Consumo.

    Os promotores e consumidores de energia elctrica assumem um papel muito relevante no Plano de

    Promoo da Eficincia no Consumo, desde a fase de consulta pblica at apresentao de

    candidaturas e posterior implementao. A qualidade das medidas apresentadas e o forte carcter

    competitivo do processo de seleco perspectivam um ano de 2008 mais eficiente na ptica do

    consumo de energia elctrica.

    Alguns exemplos de candidaturas:

    - Substituio de semforos clssicos por semforos equipados com Leds

    - Promoo da substituio de lmpadas incandescentes por lmpadas fluorescentes compactas

    - Implementao de medidas para correco do factor de potncia

    - Instalao de variadores de velocidade para motores

    - Divulgao

    - Formao

    - Auditorias

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    18/228

    3. Iluminao

    Quando a iluminao natural insuf

    iluminao artificial para permitir a reiluminao necessrio varia de acor

    segurana exigidos.

    A norma europeia EN 12464-1 estipul

    cromtica adequados a cada zona, d

    de iluminao adequado.

    3.1. Conceitos tericos

    importante definir alguns fundament

    apresentado.

    3.1.1. Intensidade luminosa, fl

    A intensidade luminosa (I) a medida

    3.1). A unidade de medida utilizada

    Figura

    O fluxo luminoso (Figura 3.2) a pot

    de medida utilizada o lmen (lm)

    slido de um esterradiano, por uma

    com uma intensidade luminosa igual a

    Fig

    8

    iciente, torna-se necessria a utilizao de equi

    alizao de tarefas de uma forma eficaz e seguro com o tipo de tarefa, a durao da tarefa e

    valores mdios de iluminncia, assim como brilh

    forma a assegurar um consumo energtico racion

    os de luminotecnia que facilitem a interpretao d

    uxo luminoso e eficincia luminosa

    de potncia da radiao luminosa numa dada dir

    candela (cd).

    .1 Intensidade luminosa (candela) [5]

    ncia de radiao total emitida por uma fonte de lu

    definida como o fluxo luminoso emitido segund

    onte pontual de intensidade invarivel em todas

    1 candela.

    ra 3.2 Fluxo luminoso (lmen) [5]

    amentos de

    . O nvel deo conforto e

    e restituio

    al e um nvel

    estudo aqui

    co (Figura

    z. A unidade

    o um ngulo

    as direces

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    19/228

    As lmpadas conforme o tipo e potnc

    - lmpada incandescente de 60 W:

    - lmpada fluorescente de 32 W: 2.8

    - lmpada vapor de mercrio 250 W:

    - lmpada multi-vapor metlico de 4

    O lmen devia ser a medida utilizad

    lmpada, e no a sua potncia como

    maior parte das vezes o fluxo lumino

    referir que a lmpada que se preten

    potncia (W), equivalente a outra

    correcto apresentar sempre de uma f

    poder variar de marca para marca ap

    A eficincia luminosa a relao e

    elctrica dessa lmpada.

    - lmpada incandescente de 100 W:

    - lmpada fluorescente de 40 W: 42,

    - lmpada vapor de mercrio de 250

    - lmpada multi-vapor metlico de 2

    3.1.2. Iluminncia

    A iluminncia (E) a relao entre

    superfcie, ou seja, a densidade d

    3.3). A unidade o lux, definido co

    uma fonte pontual com um fluxo lumin

    9

    ia apresentam fluxos luminosos diversos:

    65 lm;

    50 lm;

    14.000 lm;

    0 W: 36.000 lm

    a correntemente para a definio do nvel lumi

    usual encontrar salientado nos invlucros das l

    o nem sequer apresentado, o que leva ao abu

    de vender, de uma nova tecnologia e com uma

    om uma potncia mais alta. Seria mais claro e

    rma explcita o fluxo luminoso da lmpada disponi

    esar de o consumo ser o mesmo).

    tre o fluxo luminoso emitido por uma lmpada

    10 lm/W

    5 lm/W a 81,5 lm/W.

    W: 50 lm/W

    0 W: 68 lm/W.

    o fluxo luminoso incidente numa superfcie e a

    fluxo luminoso na superfcie sobre a qual este i

    o a iluminncia de uma superfcie de 1 m2, rece

    oso de 1 lm a 1 m de distncia.

    Figura 3.3 Iluminncia (lux) [5]

    oso de uma

    mpadas. Na

    o tcnico de

    determinada

    ecnicamente

    ibilizada (que

    e a potncia

    rea dessa

    cide (Figura

    bendo luz de

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    20/228

    Exemplos de iluminncias:

    - dia soalheiro de vero em local ab

    - dia encoberto de vero ...................

    - dia escuro de inverno .....................

    - iluminao de rua............................

    - noite de lua cheia ............................

    - luz de estrelas .................................

    3.1.3. Brilho ou Luminncia

    Brilho ou luminncia (L) a intensidad

    (Figura 3.4). A distribuio da lumin

    proporcionada pelas vrias superfcisuperfcie de trabalho), deve ser con

    (lux) do ambiente, a fim de evitar o ofu

    A unidade de medida da luminncia :

    3.1.4. ndice de restituio cr

    O ndice de restituio cromtica (Ra

    sensao de reproduo de cor (perc

    O mtodo consiste na avaliao das

    comparao com uma fonte de luz ide

    o corpo negro. Quando uma lmp

    exemplo), est a indicar-se que reprod

    10

    rto ....................................100.000 lux

    .........................................20.000 lux

    .........................................3.000 lux

    .........................................20 lux

    .........................................0,25 lux

    .........................................0,01 lux.

    e luminosa produzida ou reflectida por uma superf

    ncia no campo de viso das pessoas numa rea

    s dentro da rea (luminrias, janelas, tecto, pasiderada como complemento determinao das

    scamento.

    Figura 3.4 Luminncia [5]

    candela por metro quadrado (cd/m2).

    mtica

    ) ou reproduo de cor, o valor percentual m

    pcionada pelo crebro), baseado numa srie de c

    cores, quando submetidas luz da fonte a ser an

    al ou natural, considerando-se a luz ideal aquela p

    da apresenta um ndice de restituio cromti

    uz 60% das cores reproduzidas pela fonte de luz i

    cie existente

    de trabalho,

    rede, piso eiluminncias

    io relativo

    res padres.

    alisada e por

    oduzida pelo

    ca 60 (por

    eal.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    21/228

    11

    Hoje em dia usual, em escritrios, no utilizar lmpadas com ndices de restituio cromtica

    inferiores a 80, valor este facilmente conseguido com as usuais lmpadas fluorescentes.

    3.2. Opes tecnolgicas da iluminao

    Existem no mercado [6] inmeros dispositivos que transformam energia elctrica em energia

    luminosa, com diferentes potncias, dimenses, ndices de restituio cromtica, tempos de vida e

    rendimentos. Estes dispositivos fazem parte de um sistema de iluminao que composto por vrios

    equipamentos:

    - Invlucro;

    - Balastro;

    - Lmpada;

    - Reflector;- Difusor;

    3.2.1. Lmpada fluorescente

    Ao longo dos anos, os fabricantes (de luminrias e de dispositivos electrnicos) tm desenvolvido

    esforos no sentido de reduzir as perdas energticas dos balastros que se materializaram pelo

    aparecimento de balastros de baixo consumo, balastros de baixas perdas, balastros electrnicos e

    recentemente a tecnologia T5.

    Estes dois ltimos, quer por apresentarem perdas reduzidas, quer por apresentarem uma melhor

    eficincia da prpria lmpada, so os mais atractivos e de maior divulgao, nomeadamente na sua

    aplicao a lmpadas fluorescentes tubulares, nas quais possvel obter redues no consumo

    elctrico, da ordem dos 20% a 30%.

    Os balastros electrnicos, alm das vantagens econmicas devido ao baixo consumo, acabam com o

    problema da cintilao emitida pela lmpada. Este efeito pode ser notado na presena de balastros

    ferromagnticos pela sensao visual de variao de fluxo luminoso ao longo do tempo. Este efeito

    poder estar associado a dores de cabeas e outros distrbios fisiolgicos. Os balastros electrnicos,que funcionam em alta-frequncia (20kHz a 50 kHz), regeneram o arco elctrico mais de 40.000

    vezes por segundo, tempo curto demais para ser percepcionado pelo ser humano e sem implicaes

    no cansao visual.

    Consequentemente reduo do dimetro do tubo de T8 para T5, mantendo o tamanho do reflector,

    possvel aumentar a intensidade luminosa, como apresentado pela Figura 3.5.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    22/228

    Figura 3.5 Diferena

    Desde as primeiras lmpadas fluores

    de lmpadas e uma evoluo de bala

    a balastros electrnicos com alta efici

    Tabela 3.1 Data de apar

    ANO TIPO LMPAD1930 Fluorescentes1970 Fluorescentes1980 Fluorescentes1996 Fluorescentes

    3.2.2. LED

    Os LED, sigla em ingls para Diodos

    semicondutores (tecnologia utilizad

    integrados), que tm a propriedade

    diferente da das lmpadas convencio

    conduzem emisso de radiao ultr

    Nos LED, a transformao de energia

    estado slido (Solid State), durando a

    12

    de dimetro das lmpadas fluorescentes tubulares [7]

    entes T12, por volta de 1930, contam-se at hoje,

    tros ferromagnticos, com um alto consumo prpri

    ncia energtica:

    cimento dos diferentes tipos de lmpadas fluorescentes [8]

    AS TIPO BALASTROS12 balastros indutivos ferromagnticos8 balastros ferromagnticos8 balastros electrnicos5 s funcionam com balastros electrnicos

    missores de Luz (Lighting Emmitted Diodes), so

    a em pastilhas semicondutoras, transstores

    de transformar energia elctrica em luz. Tal tran

    ais que utilizam filamentos metlicos e descarga

    violeta, entre outros fenmenos indesejveis.

    elctrica em luz feita na matria, sendo por isso,

    sim longos perodos, tal como um transstor stand

    3 geraes

    o de energia,

    omponentes

    e circuitos

    sformao

    e gases que

    chamada de

    rd.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    23/228

    Apresentam-se algumas comparae

    encontra-se ainda a meio da tabela no

    Tabela 3.2 Efic

    Tipo de lmpada Po

    Vapor de sdio (alta presso)Iodetos metlicosFluorescente tubularFluorescente compactaVapor de MercrioLEDHalogneoIncandescente

    Os LED, apesar de se apresentare

    eficincia inferior grande maioria da

    eficincia mas sim pelo tempo superio

    3.2.3. Sistema ADASY

    O sistema ADASY (Active Day Light

    implementado, baseia-se na ideia de

    dos edifcios.

    Figura 3.6 Pri

    Trata-se de um sistema composto p

    superfcies espelhadas em prata, int

    captao optimizada de luz solar e

    intensidade luminosa a disponibilizar n

    Este aparelho de iluminao comp

    grau de transparncia e lmpadas fl

    iluminao na ausncia de luz natural.

    13

    entre diferentes fontes luz, onde possvel verific

    que diz respeito eficincia energtica:

    incia de diferentes tipos de fontes de luz [9] [10]

    ncia(W)

    Fluxo

    luminoso(lm)

    Eficincia(lm/W)

    ndice de

    restituiocromtica - R

    50 27.000 108 20-3900 36.000 90 6532 2.850 89 7815 900 60 8250 14.000 56 40-591 45 45 7050 950 19 10060 865 14 100

    m como a tecnologia do futuro, continuam ain

    s solues possveis, destacando-se no mercado

    r de vida e reduzidas dimenses.

    ing System - Figura 3.6) [11], pouco conhecido

    transmitir controladamente a luz solar para ilumi

    cpio de funcionamento do sistema ADASY [11]

    or um guia de luz que permite a sua transmiss

    erligado a um colector no exterior do edifcio q

    m aparelho de iluminao no interior que contro

    o espao.

    sto por um filme electro-crmico que permite um

    uorescentes tubulares laterais (do tipo T5) que

    ar que o LED

    aVida til(h)

    20.00020.00024.00010.00020.00050.0002.0001.000

    a com uma

    no pela sua

    e raramente

    nar o interior

    o mediante

    e permite a

    la o nvel de

    variao do

    sseguram a

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    24/228

    Fig

    Figura 3

    3.2.4. Sistemas de controlo d

    Os sistemas de controlo de ilumina

    energtica da iluminao, uma vez

    fontes de luz quando no so nece

    mnimos requeridos para cada tarefa

    A soluo corrente de sistemas de r

    Lighting Interface -IEC 62386), funda

    e simplicidade de controlo. As funci

    ferramentas de software para contro

    integrao de sensores de luminosid

    de emergncia.

    Usufruindo da rede de dados existent

    distribudos pelos vrios pisos e a inte

    14

    ura 3.7 Filme electro-crmico [11]

    .8 Aparelho de iluminao ADASY [11]

    iluminao

    o e regulao de fluxo luminoso contribuem pa

    ue permitem configuraes que evitam o funcio

    srias e a regulao da energia consumida par

    realizar no interior do edifcio.

    gulao de fluxo a da tecnologia DALI (Digital

    entalmente devido sua adaptabilidade ao espa

    onalidades inerentes tecnologia DALI, permite

    lo automtico ou semi-automtico da iluminao

    de, detectores de presena e mesmo luminrias

    e num edifcio, possvel efectuar a gesto dos

    rligao pode ser feita em protocolo TCP/IP.

    ra a eficcia

    amento das

    a os valores

    Addressable

    o, instalao

    m o uso de

    , incluindo a

    om mdulos

    dulos DALI

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    25/228

    Figura 3.9

    O software no apenas uma plataf

    permite operar a instalao numa pe

    tempo real para diferentes pontos f

    humana. A integrao em TCP/IP per

    no piso 0 igual a verificar o estado

    igualmente possvel, permitindo a man

    A gesto centralizada particularme

    das lmpadas, balastros, acumulador

    partir de qualquer ponto do edifcio, e

    incluindo avarias. Esta situao permi

    edifcio.

    O sistema est centralizado num ser

    Alterar o nmero de luminrias que esdeixa de requerer alteraes elctrica

    15

    Interligao e gesto de sistemas DALI [12]

    rma de gesto com uma arquitectura inovadora

    rspectiva global. Os comandos de gesto so ex

    sicos, quer atravs de regras horrias quer da

    mite uma rpida transferncia de dados e, por exe

    as luminrias de emergncia do piso 8. A gesto

    uteno remota da instalao.

    te til na anlise funcional de um edifcio. O est

    s das luminrias de emergncia, pode facilmente

    tempo real, por alertas, ou numa lista das vrias

    te uma manuteno mais cuidada ao sistema de il

    idor que desempenha as tarefas solicitadas pelos

    to associadas ao interruptor da sala de reunies,e pode ser feito apenas em software.

    uma vez que

    ecutados em

    interveno

    mplo, intervir

    via Internet

    do funcional

    ser obtido a

    ocorrncias,

    uminao do

    utilizadores.

    por exemplo,

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    26/228

    16

    Na gesto central possvel aceder aos consumos energticos por zona. Esta informao

    particularmente til na avaliao do consumo energtico.

    3.3. Iluminao em edifcios de escritrios

    A legislao portuguesa no indica qual a potncia elctrica mxima a utilizar nos sistemas de

    iluminao de um edifcio, nem mesmo qual o valor mximo de energia que poder ser consumido

    para esse fim. Por essa razo, pretende-se neste trabalho calcular os valores mnimos de potncia

    elctrica necessria aos sistemas de iluminao de um edifcio de servios cumprindo os valores

    mdios de iluminncia recomendados pela norma europeia EN 12464-1.

    Um tpico edifcio de servios ser composto por um estacionamento automvel nos pisos enterrados,

    reas tcnicas, recepo ou hall de entrada, postos de trabalho em open space, gabinetes

    fechados, salas de reunio, zonas de circulao e instalaes sanitrias.

    De acordo com a EN 12464-1, considera-se que devam ser cumpridos os seguintes requisitos:

    Tabela 3.3 Directivas apresentadas na EN 12464-1

    Zona Em (lux) UGR Rarea tcnica 300 25 80

    Arquivo 200 25 80Circulao de pessoas 100 28 40

    Escadas 150 25 40Estacionamento automvel 75 25 20

    Circulao estacionamento automvel 150 28 40Rampas de acesso estacionamento automvel 300 25 20Gabinetes 500 19 80

    Hall entrada 300 22 80Instalaes Sanitrias 200 25 80

    Open Space 500 18 80

    De modo a simular situaes ideais de cumprimento da norma apresentada, foi utilizado o programa

    de simulao Dialux para calcular o nmero de aparelhos de iluminao necessrios em cada uma

    das zonas em estudo. O resultado apresentado nos captulos seguintes.

    O software Dialux um dos muitos softwares existentes para clculo luminotcnico e tem ganhogrande notoriedade por ser de utilizao gratuita, disponvel na internet (www.dialux.pt) e contar j

    com inmeras parcerias de fabricantes de iluminao. Estas parcerias permitem a criao de bases

    de dados com a modelizaes de aparelhos de iluminao que ajudam na simulao dos ambientes

    reais a iluminar. A DIAL GmbH, empresa proprietria do software, no est ligada a qualquer

    fabricante de iluminao e dedica-se realizao de seminrios e workshops de iluminao, entre

    outras actividades relacionadas com o tema da iluminao., o que lhe tem volvido bastante

    credibilidade nesta rea de actuao.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    27/228

    17

    Ao modelizar os espaos utilizando o Dialux necessrio a insero dos seguintes elementos:

    - Planta do espao;

    - P direito do espao;

    - ndices de reflexo do tecto, paredes e pavimento;

    - Marca e modelo dos aparelhos de iluminao;

    - Disposio dos aparelhos de iluminao no espao.

    O ndice de reflexo a relao percentual entre o fluxo luminoso reflectido por um material e o fluxo

    incidente. A Tabela 3.4 apresenta valores mdios para alguns materiais e cores.

    Tabela 3.4 ndices de reflexo de alguns materiais e cores [13]

    Material ou cor Valor Material ou cor ValorAzul claro 30 - 55 Madeira clara 30 - 50

    Azul escuro 10 - 25 Madeira escura 10 - 25Azulejo branco 60 - 75 Mrmore claro 60 - 70

    Amarelo 65 - 75 Marrom 10 - 25Branco 70 - 85 Ocre 30 - 50

    Cimento claro 35 - 50 Preto 5Concreto claro 30 - 40 Rocha 60

    Concreto escuro 15 - 25 Rosa 45 - 60Cinza claro 45 - 65 Tijolo claro 20 - 30

    Cinza escuro 10 - 20 Tijolo escuro 10 - 15Cinza mdio 25 - 40 Verde claro 30 - 55

    Esmalte branco 65 - 75 Verde escuro 10 - 25Gesso 70 - 80 Vermelho claro 25 - 35

    Granito 15 - 25 Vermelho escuro 10 - 20Laranja 25 - 35 Vidro transparente 5 - 10

    Para realizar a avaliao energtica (realizada pelo software Dialux cumprindo a norma DIN 18599)

    torna-se ainda necessrio fornecer as seguintes informaes:

    - Mtodo de controlo utilizado (manual, detector de movimento, detector de luminosidade)

    - Horas de utilizao no perodo diurno

    - Horas de utilizao no perodo nocturno

    - Tipo de utilizao do espao

    A regulamentao portuguesa no prev qualquer metodologia de clculo de avaliao de energia

    especfica para sistemas de iluminao. A utilizao da norma Alem DIN 18599 normal em

    software de simulao dinmica de edifcios (na vertente energtica) e neste estudo servir de

    padro a utilizar em todas as simulaes que permite comparar os vrios valores obtidos (em funo

    do mtodo de controlo utilizado), no sendo utilizada para o clculo do valor absoluto exacto de

    energia consumida.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    28/228

    18

    3.3.1. reas Tcnicas

    As reas tcnicas devem garantir nveis de iluminao adequados correcta manuteno e

    reparao dos equipamentos instalados, sem descuido da segurana inerente maquinaria (peas

    mveis, pontas afiadas, etc.). As reas tcnicas so visitadas por pessoas com competncia para tale esto interditas ao pblico em geral.

    Nestas simulaes sero sempre utilizadas lmpadas com ndices de restituio cromtica iguais ou

    superiores a 80, valor facilmente atingvel com as lmpadas de utilizao comum hoje em dia.

    usual, tal como para o estacionamento, surgirem, na fase de desenvolvimento dos projectos de

    iluminao, dvidas relativas melhor orientao para os aparelhos de iluminao, perpendiculares

    ou paralelos sala (vlido apenas para salas no quadradas), assim como quantidade de lmpadas

    a prever em cada aparelho (uma ou duas lmpadas). Esta simulao abarca as vrias situaes

    possveis para vrias dimenses diferentes de espaos.

    Consideraram-se 8 reas tcnicas de dimenses distintas, com as seguintes caractersticas:

    Tabela 3.5 Dimenses das reas tcnicas a simular

    rea Tcnicandices de reflexo (de acordo com os materiais

    e recomendaes do Dialux) P direito(m)

    Tecto Paredes Pavimento9 m (3 m x 3 m)

    0,70 0,50 0,50 3,0

    16 m (4 m x 4 m)

    25 m (5 m x 5 m)50 m (10 m x 5 m)75 m (15 m x 5 m)

    100 m2 (10 m x 10 m)200 m (20 m x 10 m)400 m2 (20 m x 20 m)

    Pretende-se com esta escolha abranger o maior nmero de disposies possveis, servindo de base

    a anlises a realizar a outras salas tcnicas que, apesar de poderem apresentar medidas diferentes,

    podero ser decompostas em vrias salas tcnicas tipo com as dimenses consideradas na Tabela

    3.5.

    Figura 3.10 rea Tcnica 20x20 m (imagem virtual) Figura 3.11 rea Tcnica 15x5 m (imagem virtual)

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    29/228

    19

    Os equipamentos luminosos utilizados foram aparelhos de iluminao estanques equipados com

    balastro electrnico e uma ou duas lmpadas fluorescentes tubulares T5 (iguais). Foram

    consideradas duas potncias de lmpadas diferentes na medida em que alguns dos espaos de

    dimenses mais reduzidas apresentaram melhores resultados nas simulaes com aparelhos de

    iluminao mais pequenos. Os tipos de lmpadas utilizados foram:

    - Lmpada fluorescente tubular, T5, com 28 W, 2.600 lumen (lmpada mais balastro com 31 W);

    - Lmpada fluorescente tubular, T5, com 54 W, 4.450 lumen (lmpada mais balastro com 59 W);

    - 2x Lmpada fluorescente tubular, T5, com 28 W, 5.200 lumen (lmpadas mais balastro com 64 W)

    - 2x Lmpada fluorescente tubular, T5, com 54 W, 8.900 lumen (lmpadas mais balastro com

    118 W)

    - Instalao saliente justaposta ao tecto (idntica encontrada no edifcio).

    A simulao prev a colocao uniforme dos aparelhos de iluminao no tecto de cada espao

    (exemplo da rea tcnica de 100 m2 na Figura 3.12) e considera como normal a instalao dos

    aparelhos perpendiculares ao comprimento maior da sala (Figura 3.13) e a designao rodadas a

    90 para a instalao dos aparelhos de iluminao no sentido do maior comprimento da sala (Figura

    3.14).

    Figura 3.12 Localizao da iluminao da rea tcnica 10x10 m

    Figura 3.13 Localizao da iluminao da rea tcnica 15x5 m

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    30/228

    20

    Figura 3.14 Localizao da iluminao da rea tcnica 15x5 m com luminrias a 90

    Os valores obtidos foram ( cota 0,8 m a partir solo):

    Tabela 3.6 Resultados da simulao de iluminao das reas tcnicas

    ZonaEm

    (lux)Relao

    entre Emn/Emndice de brilhomximo - UGR

    Densidade depotncia (W/m2)

    N. luminriasno espao

    rea de 9 m2 367 0,63 13 10,33 3 (31 W)rea de 16 m2 329 0,64 15 7,75 4 (31 W)rea de 25 m2 310 0,42 18 7,08 3 (59 W)rea de 50 m2 297 0,41 20 5,90 5 (59 W)rea de 75 m2 291 0,41 20 5,51 7 (59 W)rea de 100 m2 298 0,46 19 5,31 9 (59 W)rea de 200 m2 319 0,49 21 5,31 18 (59 W)rea de 400 m2 291 0,48 21 4,43 30 (59 W)

    Tabela 3.7 Resultados da simulao das reas tcnicas com 2 lmpadas

    ZonaEm

    (lux)Relao

    entre Emn/Emndice de brilhomximo - UGR

    Densidade depotncia (W/m2)

    N. luminriasno espao

    rea de 9 m

    2

    388 0,63 < 10 13,11 1 (118 W)rea de 16 m2 293 0,53 19 8,00 2 (64 W)rea de 25 m2 324 0,44 20 7,68 3 (64 W)rea de 50 m2 346 0,47 24 7,08 3 (118 W)rea de 75 m2 324 0,41 24 6,29 4 (118 W)rea de 100 m2 388 0,43 23 7,08 6 (118 W)rea de 200 m2 354 0,42 24 5,90 10 (118 W)rea de 400 m2 307 0,42 25 4,72 16 (118 W)

    Tabela 3.8 Resultados da simulao das reas tcnicas com as luminrias rodadas 90

    ZonaEm

    (lux)Relao

    entre Emn/Emndice de brilhomximo - UGR

    Densidade depotncia (W/m2)

    N. luminriasno espao

    rea de 50 m2

    299 0,35 20 5,90 5 (59 W)rea de 75 m2 292 0,35 21 5,51 7 (59 W)rea de 200 m2 320 0,48 19 5,31 18 (59 W)

    Tabela 3.9 Resultados da simulao das reas tcnicas com 2 lmpadas rodadas a 90

    ZonaEm

    (lux)Relao

    entre Emn/Emndice de brilhomximo - UGR

    Densidade depotncia (W/m2)

    N. luminriasno espao

    rea de 50 m2 342 0,44 21 7,08 3 (118 W)rea de 75 m2 318 0,43 21 6,29 4 (118 W)rea de 200 m2 350 0,44 21 5,90 10 (118 W)

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    31/228

    21

    Para a avaliao energtica (norma DIN 18599), utilizaram-se as seguintes informaes de acordo

    com a realidade do edifcio em estudo:

    - Horas de utilizao anual no perodo diurno ...........................52 h

    - Horas de utilizao anual no perodo nocturno .......................52 h

    - Tipo de utilizao .....................................................................zona tcnica

    Para este perfil de utilizao os valores estimados para o consumo anual de energia so:

    Tabela 3.10 Consumo energtico anual da iluminao das reas tcnicas

    Zona1 lmpada(kWh/ano)

    2 lmpadas(kWh/ano)

    rea de 9 m2 9,67 12,27rea de 16 m2 12,90 13,31rea de 25 m2 18,41 19,97

    rea de 50 m

    2

    30,68 36,82rea de 75 m2 42,95 49,09rea de 100 m2 55,22 73,63rea de 200 m2 110,45 122,72rea de 400 m2 184,08 196,35

    3.3.1.1. Anlise da simulao das reas tcnicas

    A orientao das lmpadas neste espao no apresenta diferenas significativas de valores.

    Contudo, conclui-se que uma orientao perpendicular ao maior comprimento da sala oferece

    melhores valores de uniformidade (Emin

    /Em).

    Os aparelhos de iluminao compostos por 2 lmpadas permitem redues significativas no custo

    inicial da instalao, uma vez que o nmero de aparelhos diminudo, algumas vezes, para menos

    de metade. Contudo, esta soluo torna a unidade de potncia maior, uma vez que a supresso dos

    aparelhos de iluminao, retira da sala, de uma s vez, os lumens correspondentes a duas lmpadas.

    Desta forma, no se obtm uma optimizao mxima no nmero de aparelhos necessrios ao

    cumprimento da iluminncia previstos na norma, o que se reflecte num incremento anual de energia,

    em alguns casos, considervel (33% no caso da rea tcnica de 100 m 2), no pela utilizao de

    equipamento menos eficiente, mas sim pela passagem de 298 para 388 lux de iluminncia.

    Tratando-se de reas acedidas apenas por utilizadores especializados, a aplicao de dispositivos de

    controlo automtico de iluminao (detectores de presena) poderia comprometer a segurana caso

    a iluminao se apagasse automaticamente durante uma aco de manuteno. Por essa razo,

    considera-se neste estudo que um grande placard a lembrar que a luz dever ser apagada quando a

    sala no est a ser utilizada ser prefervel.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    32/228

    22

    O projecto de iluminao das reas tcnicas de um edifcio de servios dever seguir as seguintes

    regras:

    - Potncia instalada para reas inferiores a 16 m2 de 11 W/m2

    - Potncia instalada para reas superiores a 16 m2 de 7 W/m2

    - Orientao dos aparelhos perpendiculares ao maior comprimento da sala

    3.3.1.2. Situao encontrada no edifcio tipo

    No edifcio em estudo encontram-se as seguintes reas tcnicas com as respectivas potncias

    elctricas dos sistemas de iluminao (lmpada mais balastro):

    - Piso -2

    o rea tcnica -2.03 ...............................................6,3 m2 (6,28 W/m2)

    o rea tcnica -2.04 ...............................................8,1 m2 (4,89 W/m2)

    o rea tcnica -2.09 ...............................................18,9 m2 (4,19 W/m2)

    o rea tcnica -2.13 ...............................................9,8 m2 (4,04 W/m2)

    o rea tcnica -2.17 ...............................................28,4 m2 (5,58 W/m2)

    - Piso 0

    o rea tcnica 0.04 ................................................6,9 m2 (5,74 W/m2)

    o rea tcnica 0.07 ................................................10,1 m2 (7,84 W/m2)

    o rea tcnica 0.08 ................................................9,8 m2 (4,04 W/m2)

    - Piso 1o rea tcnica 1.01 ................................................4,8 m2 (8,25 W/m2)

    o rea tcnica 1.02 ................................................6,9 m2 (5,74 W/m2)

    - Piso 6

    o rea tcnica 6.01 ................................................25,7 m2 (6,16 W/m2)

    o rea tcnica 6.02 ................................................6,2 m2 (6,39 W/m2)

    o rea tcnica 6.03 ................................................23,1 m2 (6,86 W/m2)

    Figura 3.15 rea Tcnica 2.09 e 2.17 do edifcio em estudo

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    33/228

    23

    O projecto da especialidade de instalaes elctricas do edifcio utiliza como base um objectivo de

    iluminncia de 150 lux (abaixo do recomendado na norma) para as reas tcnicas e essa a razo

    que leva a que a potncia por m2 esteja abaixo dos valores a tomar como regra no captulo de

    simulao.

    Em termos de eficincia energtica no so encontradas opes que melhorem a utilizao racional

    de energia, uma vez que os valores de potncia por m 2 j se encontram abaixo do limite simulado, ou

    seja, a iluminao das reas tcnicas do edifcio em estudo est j optimizada e eficiente em

    termos energticos, apesar de se tornar pouco eficaz de acordo com a norma EN-12464-1 devido

    baixa iluminncia existente.

    3.3.2. Arquivo

    As reas de arquivo devero garantir nveis de iluminao adequados ao fcil reconhecimento deobjectos e cores, assim como fcil leitura das etiquetas.

    A questo que se coloca no projecto eficiente de iluminao duma zona de arquivo, para alm da

    potncia por rea, prende-se com a disposio dos aparelhos de iluminao em relao s estantes

    ou prateleiras de arrumao (Figura 3.17 e Figura 3.18).

    Simulou-se uma sala de arquivo rectangular com 17 m de comprimento e 8,5 m de largura, com as

    seguintes caractersticas:

    Tabela 3.11 ndices de reflexo da sala de arquivo arquivo

    Zonandices de reflexo (de acordo com os materiais

    e recomendaes do Dialux) P direito(m)

    Tecto Paredes PavimentoArquivo 0,73 0,50 0,50 3,0

    Figura 3.16 Arquivo (imagem virtual)

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    34/228

    24

    Os equipamentos luminosos utilizados foram aparelhos de iluminao estanque equipados com

    balastro electrnico e uma lmpada fluorescente tubular T5 do seguinte tipo:

    - Lmpada fluorescente tubular, T5, com 54 W, 4.450 lumen (lmpada mais balastro com 59 W)

    - Instalao saliente justaposta ao tecto

    Figura 3.17 Aparelhos de iluminao paralelos s

    prateleiras de arrumao do arquivo

    Figura 3.18 Aparelhos de iluminao perpendiculares s

    prateleiras de arrumao do arquivo

    Os valores obtidos foram ( cota 0,8 m acima do solo):

    Tabela 3.12 Resultados simulao de iluminao na sala de arquivo

    Zona (disposioda iluminao)

    Em(lux)

    Relaoentre Emn/Em

    ndice de brilhomximo - UGR

    Densidade depotncia (W/m2)

    N. luminriasno espao

    Arquivo(paralelo)

    213 0,44 194,08 10

    Arquivo

    (perpendicular)

    209 0,46 21

    Para a avaliao energtica (norma DIN 18599), utilizaram-se as seguintes informaes de acordo

    com a realidade do edifcio em estudo:

    - Horas de utilizao anual no perodo diurno ...........................2543 h

    - Horas de utilizao anual no perodo nocturno .......................207 h

    - Tipo de utilizao .....................................................................depsito

    Para este perfil de utilizao os valores estimados para o consumo anual de energia so:

    Tabela 3.13 Consumo energtico anual da iluminao da sala de arquivo

    ZonaEnergia

    (kWh/ano)Arquivo 111,95

    3.3.2.1. Anlise da simulao dos arquivos

    A orientao dos aparelhos de iluminao relativamente s estantes no apresenta diferenas

    significativas de valor. Apesar de a instalao paralela s prateleiras apresentar valores inferiores de

    ndice de brilho mximo, a soluo da instalao perpendicular apresenta uma melhor uniformidade.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    35/228

    25

    A utilizao de dispositivos de controlo automtico de iluminao (detectores de presena) numa

    zona destas seria pouco funcional, pois ocorre muitas vezes o caso de um utilizador estar,

    praticamente imvel, a ler as etiquetas de cada um dos elementos do arquivo, levando a que a

    iluminao se apagasse sozinha. Por essa razo, considera-se neste estudo que um grande placard

    a lembrar que a luz dever ser apagada quando a sala no est a ser utilizada ser prefervel.

    O projecto de iluminao dos arquivos de um edifcio de servios dever seguir as seguintes regras:

    - Potncia instalada de 5 W/m2

    3.3.2.2. Situao encontrada no edifcio tipo

    No edifcio em estudo o arquivo encontra-se numa zona inicialmente prevista para sala de

    informtica. O arquivo apresenta uma rea de 113 m2 (Figura 3.19) e iluminado com 12 aparelhos

    de iluminao estanques, salientes no tecto, cada um dos quais com duas lmpadas de 36 W

    (potncia do sistema lmpada mais balastro de 79,2 W) atingindo o valor de 8,41 W/m2.

    Figura 3.19 Planta da sala de arquivo do edifcio em estudo

    Neste caso, o valor de potncia instalada prximo do dobro necessrio. Isto deve-se ao facto de a

    sala estar a ter uma utilizao diferente da que estava inicialmente prevista. Poder-se-ia reduzir para

    cerca de metade a potncia instalada nesta sala, retirando (por exemplo) uma das lmpadas a cada

    um dos aparelhos de iluminao instalados (caso o tipo de electrificao dos mesmos o permita).

    Desta forma reduzir-se-ia o consumo para cerca de metade.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    36/228

    26

    3.3.3. trio de Entrada

    O trio de entrada serve de primeira impresso aos utilizadores do edifcio. Esta primeira impresso

    toma uma importncia acrescida quando os edifcios de servios so utilizados tanto pelos

    colaboradores da empresa como pelos clientes. Dever assim ser um espao confortvel e aspectocuidado. Servir tambm de sada de emergncia em caso de catstrofe.

    Esta zona foi alvo de uma simulao, onde se considera um trio com 82,81 m2 (9,1 x 9,1 m) e 6 m

    de p direito, vulgarmente conhecido por duplo p direito (Figura 3.20).

    No tendo sido possvel medir os valores de reflexo reais nas vrias superfcies do edifcio em

    estudo, foram utilizados, de acordo com os materiais e cores encontrados no edifcio e

    recomendaes do software Dialux, os seguintes valores:

    - Tecto ........................................................................................0,73

    - Paredes ....................................................................................0,61

    - Pavimento ................................................................................0,61

    Figura 3.20 trio de Entrada (imagem virtual) Figura 3.21 Localizao das luminrias no trio de

    entrada

    Os equipamentos luminosos utilizados foram distribudos de acordo com a Figura 3.21 prevendo-se o

    seguinte:

    - Aparelho de iluminao do tipo campnula, saliente

    - Lmpada de iodetos metlicos de 70 W, 6.400 lumen (lmpadas mais balastro com 88 W)

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    37/228

    27

    Os valores obtidos foram:

    Tabela 3.14 Resultados da simulao de iluminao no trio

    ZonaEm

    (lux)Relao

    entre Emn/Emndice de brilhomximo - UGR

    Densidade depotncia (W/m2)

    N. luminriasno espao

    trio 324 0,84 < 10 8,50 8

    Para a avaliao energtica (norma DIN 18599), utilizaram-se as seguintes informaes de acordo

    com a realidade do edifcio em estudo:

    - Horas de utilizao anual no perodo diurno ...........................2543 h

    - Horas de utilizao anual no perodo nocturno .......................207 h

    - Tipo de utilizao .....................................................................saguo de guichs

    Para este perfil de utilizao os valores estimados para o consumo anual de energia so:

    Tabela 3.15 Consumo energtico anual da iluminao no trio

    ZonaSituao normal

    (sem janelas)(kWh/ano)

    Com luz natural(regulaomanual)

    (kWh/ano)

    Com luz natural(regulaoautomtica)(kWh/ano)

    trio 1.151,92 625,20 403,42

    Figura 3.22 trio de entrada com luz natural (imagem virtual)

    A Tabela 3.15 apresenta valores que consideram a luz natural que se prev que entre no trio doedifcio atravs de uma das fachadas em vidro, representada na Figura 3.22 como uma superfcie

    preta espelhada do lado esquerdo da referida figura.

    3.3.3.1. Anlise da simulao do trio

    A iluminao dos trios de entrada dos edifcios dever ser funcional e confortvel. Consegue-se com

    a escolha adequada de aparelhos de iluminao, assegurar um bom nvel de iluminao no balco de

    trabalho, assim como ptimos valores de uniformidade tanto no referido balco como no solo (rea

    visvel s pessoas em circulao).

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    38/228

    28

    O facto de o trio permitir aproveitar luz natural (fachada envidraada para o exterior visvel como

    uma superfcie espelhada na Figura 3.22), reduz o consumo anual de energia elctrica necessria

    para a iluminao em quase 45%, aumentando este valor para 65% caso a iluminao artificial seja

    dotada de controlo automtico que a desligue (ou reduza o seu fluxo luminoso) durante as horas de

    disponibilidade de iluminao natural.

    O projecto de iluminao do trio de um edifcio de servios dever seguir as seguintes regras:

    - Potncia instalada de 9 W/m2

    - Soluo de controlo de iluminao automtica mediante luz natural existente no espao

    3.3.3.2. Situao encontrada no edifcio tipo

    No edifcio em estudo encontra-se uma entrada rodeada de um enorme envidraado que disponibiliza

    uma considervel quantidade de luz natural. A rea do trio de 90,7 m2 e foi iluminada com 21

    aparelhos dotados de 2 lmpadas fluorescentes compactas de 42 W (Figura 3.23), chegando-se a um

    valor de 21,4 W/m2 (o balastro consome 10% do valor total de potncia das lmpadas).

    Figura 3.23 Planta do trio de entrada no edifcio em estudo

    Encontra-se aqui uma potncia instalada superior em 2 vezes face ao valor simulado, o que oferece

    uma boa oportunidade de melhoria. A reduo do consumo passa por retirar uma das lmpadas acada um dos aparelhos de iluminao (caso a electrificao dos mesmos o permita), reduzindo assim

    para metade o consumo de energia elctrica.

    O edifcio est dotado de um sistema de medio de luz natural na cobertura que permite o controlo

    da iluminao de forma automtica, estando assim garantido o pressuposto de reduo mxima de

    energia consumida.

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    39/228

    29

    3.3.4. Circulaes

    A grande maioria dos edifcios apresenta duas situaes distintas para as circulaes. Circulaes

    em linha rectas, ou circulaes com algumas curvas e recantos. Por essa razo, foram simuladas

    duas situaes distintas tendo-se variado, para cada uma delas, a altura dos apliques de paredeutilizados na iluminao (1,8 m, 2,0 m e 2,2 m), varivel que surge em fase de projecto diversas

    vezes sem ser conhecida uma regra que a ajude a definir. Os ndices de reflexo e p direito das

    circulaes em estudo so:

    Tabela 3.16 ndices de reflexo das circulaes simuladas

    Tipo de circulaondices de reflexo (de acordo com os materiais

    e recomendaes do Dialux) P direito(m)

    Tecto Paredes PavimentoCirculao no recta

    0,70 0,60 0,20 2,8Circulao recta

    Figura 3.24 Circulao no recta (imagem virtual) Figura 3.25 Circulao recta (imagem

    virtual)

    As circulaes devem garantir nveis de iluminao adequados ao reconhecimento de obstculos e

    pessoas. Os aparelhos de iluminao simulados foram:

    - 2x Lmpada fluorescente compacta, com 36 W, 2.800 lumen (lmpadas mais balastro com 75 W)

    - Aparelho de iluminao do tipo aplique de parede com balastro electrnico

    Figura 3.26 Posio dos apliques de parede na circulao no recta

    Figura 3.27 Posio dos apliques de parede na circulao recta

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    40/228

    30

    Os valores obtidos foram ( cota 0,8 m acima do solo):

    Tabela 3.17 Resultados da simulao de circulao

    Zona alturado aplique

    Em(lux)

    Relaoentre Emn/Em

    ndice de brilhomximo - UGR

    Densidade depotncia (W/m2)

    N. luminriasno espao

    Circulao norecta 1,8 m 126 0,45 12

    7,02 10Circulao norecta 2,0 m

    125 0,46 11

    Circulao norecta 2,2 m

    124 0,47 11

    Circulaorecta 1,8 m

    96 0,56 < 10

    8,27 14Circulao

    recta 2,0 m95 0,58 < 10

    Circulaorecta 2,2 m

    95 0,59 < 10

    Para a avaliao energtica (norma DIN 18599), utilizaram-se as seguintes informaes de acordo

    com a realidade do edifcio em estudo:

    - Horas de utilizao anual no perodo diurno ...........................2543 h

    - Horas de utilizao anual no perodo nocturno .......................207 h

    - Tipo de utilizao .....................................................................superfcie de trfego

    Para este perfil de utilizao os valores estimados para o consumo anual de energia so:

    Tabela 3.18 Consumo energtico anual da iluminao da circulao

    ZonaSem detector de

    presena(kWh/ano)

    Com detector depresena(kWh/ano)

    Reduoenergtica

    Circulao no recta 1.237,50 495,00 60%Circulao recta 1.732,50 693,00 60%

    3.3.4.1. Anlise da simulao das circulaes

    A cota de instalao dos apliques de parede neste espao no apresenta diferenas significativas de

    valor tornando-se mais importante para o projecto das referidas instalaes compatibilizar essa

    varivel com a altura dos utilizadores, de modo a evitar choques com aparelhos salientes nas vias de

    circulao.

    A utilizao de dispositivos de controlo automtico de iluminao (detectores de presena) permite

    redues de energia da ordem dos 60% tal como apresentado na Tabela 3.18, calculado de acordo

    com a Equao 3.1:

    ( )100

    detectorcomConsumo

    detectorsemConsumo-detectorcomConsumo(%)energticaReduo =

    Equao 3.1 Clculo da percentagem de reduo energtica

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    41/228

    31

    O projecto de iluminao das reas tcnicas de um edifcio de servios dever seguir as seguintes

    regras:

    - Potncia instalada de 9 W/m2

    - Utilizar detectores de presena

    3.3.4.2. Situao encontrada no edifcio tipo

    No edifcio em estudo a zona de circulao tem a mesma configurao em todos os pisos. Esta

    circulao apresenta uma rea de 110 m2 e iluminada com 16 aparelhos de iluminao encastrados

    no tecto, cada um dos quais com duas lmpadas de 26 W, totalizando assim 8,32 W/m 2 (lmpada

    mais balastro, com uma potncia de 57,2 W).

    Figura 3.28 Planta da circulao de piso do edifcio em estudo

    Em termos de eficincia energtica no so encontradas opes que reduzam a potncia instalada,

    uma vez que os valores de potncia por m2 se encontram de acordo com o limite mximo simulado.

    Contudo, no foram encontrados detectores de presena, os quais, caso fossem instalados, poderiam

    reduzir o consumo de energia em cerca de 60%.

    3.3.5. Escadas

    As escadas apresentam-se como as zonas de circulao vertical do edifcio e muitas vezes os nicos

    caminhos de evacuao em caso de emergncia, requerendo um pouco mais de iluminao devido

    dificuldade acrescida de utilizar degraus. As escadas devem garantir nveis de iluminao adequados

    ao reconhecimento de obstculos e pessoas.

    A simulao foca uma situao tpica entre dois pisos diferentes de um edifcio, tendo-se considerado

    3,7 m de diferena de cota entre dois patamares de pisos diferentes (Figura 3.29).

    Os ndices de reflexo utilizados, de acordo com os materiais e cores encontrados no edifcio e

    recomendaes do software Dialux, foram:

    - Tecto ........................................................................................0,50

    - Paredes ....................................................................................0,50

    - Pavimento ................................................................................0,50

  • 7/31/2019 dissertacao iluminao

    42/228

    32

    Figura 3.29 Escadas (imagem virtual)

    Os equipamentos luminosos utilizados foram aparelhos de iluminao estanques equipados com

    balastro electrnico e uma lmpada fluorescente tubular T5 do seguinte tipo:

    - Lmpada fluorescente tubular, T5, com 28 W, 2.600 lumen (lmpada mais balastro com 31 W)

    - Instalao saliente justaposta ao tecto

    A posio dos aparelhos de iluminao de difcil representao a 2D. Prev-se um aparelho de

    iluminao em cada patamar e um em cada lano de escadas (Figura 3.29).

    Os valores obtidos foram ( cota do pavimento):

    Tabela 3.19 Resultados da simulao de iluminao das escadas

    ZonaEm

    (lux)Relao

    entre Emn/Emndice de brilhomximo - UGR

    Densidade depotncia (W/m2)

    N. luminriasno espao

    Escada 188 0,76 11 6,341

    Patamar 152 0,45 12 7,83

    Considerando duas escadas e dois patamares, necessrios para passar de um piso para o outro,

    chega-se a uma potncia instalada de 124 W entre cada passagem de piso a piso.

    Para a avaliao energtica (norma DIN 18599), utilizaram-se as seguintes informaes de acordo

    com a realidade do edifcio em estudo:

    - Horas de utilizao anual no perodo diurno ...........................2543 h

    - Horas de utilizao anual no perodo nocturno .......................207 h

    - Tipo de utilizao .....................................................................superfcie de tr