ESTUDO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO DO INSTITUTO CENTRAL DE ... · 3.6.1 - Especificações para as luminárias de 2x32W ... Fator de Utilização de luminária Teto/Parede/Piso.....24

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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

ESTUDO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO DO

INSTITUTO CENTRAL DE CIÊNCIAS ( ICC)

ESDRAS JAMIL CREMER FRANCISCO

ORIENTADOR: MARCO AURELIO GONÇALVES DE OLIVEIRA

BRASÍLIA/DF: MARÇO – 2006

ii

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar, quero agradecer a Deus por tudo que me proporcionou até

hoje e por me ajudar a sempre atingir meus objetivos. Ele está sempre me guiando para

que eu tome as decisões corretas e o rumo certo na minha vida.

Quero agradecer ao meu pai e à minha mãe por sempre me darem o apoio

necessário para que eu conquiste meus objetivos. Fico muito grato por todo seu carinho

e amor, fundamentais para meu desenvolvimento como pessoa, e sua dedicação para

comigo, me ajudando em todo o possível na realização deste projeto e de todos os

objetivos conquistados até aqui. A ajuda de meu pai nas medições das instalações

antigas foi de enorme importância para o andamento deste projeto e sou muito grato por

isso.

Quero agradecer às minhas irmãs e à minha Tia Luíza, por toda a força e apoio

que me prestaram no momento difícil que passei, com a perda de um ente muito querido

e amado da família.

Também quero fazer um agradecimento mais que especial para minha namorada

Fabiana, que esteve, está e estará sempre presente em todos os momentos da minha

vida. Seu companheirismo, amor, compreensão e dedicação a mim foram fundamentais

para que eu conseguisse realizar este projeto e outras coisas mais que, com certeza, eu

não conseguiria sem ela. Sua ajuda foi muito importante na execução das medições das

novas instalações, sempre me dando mais ânimo para eu continuar a realizar este

procedimento, um dos mais trabalhosos do projeto.

Ao engenheiro Nelson Ruscher, Consultor Técnico Comercial - Região Centro-

Oeste Sistemas de Iluminação & Automotiva da PHILIPS DO BRASIL LTDA, pelo

serviço prestado para compreensão do funcionamento do programa Calculux e pelas

informações de grande valia vindas do Guia de Iluminação Philips cedido gentilmente

por ele.

E, para finalizar, um agradecimento especial ao professor e orientador Dr. Marco

Aurélio Gonçalves de Oliveira, que soube ter atenção, paciência e tranqüilidade para me

indicar o caminho correto a seguir, nos momentos em que me sentia perdido e aflito

quanto à continuidade do projeto.

iii

SUMÁRIO

1 - INTRODUÇÃO ...................................................................................................................1

2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...........................................................................................4

2.1 - O QUE É LUZ? ...........................................................................................................4

2.2 - LUZ E CORES ............................................................................................................4

2.3 - GRANDEZAS E CONCEITOS .................................................................................5

2.3.1 - Fluxo luminoso...................................................................................................5

2.3.2 - Curva de distribuição luminosa .......................................................................6

2.3.3- Intensidade luminosa .........................................................................................7

2.3.4 - Iluminância ........................................................................................................7

2.3.5 - Luminância ........................................................................................................8

2.4 - CARACTERÍSTICAS DAS LÂMPADAS E ACESSÓRIOS ...............................10

2.4.1 - Eficiência Energética.......................................................................................10

2.4.2 - Vida Útil e Vida Mediana ...............................................................................10

2.4.3 - Depreciação do Fluxo Luminoso....................................................................11

2.4.4 - Temperatura de cor.........................................................................................11

2.4.5 - Índice de reprodução de cores........................................................................12

2.4.6 - Fator de fluxo luminoso ..................................................................................13

2.5 - LUMINÁRIAS...........................................................................................................13

2.5.1 - Refletor .............................................................................................................13

2.5.2 - Difusores...........................................................................................................14

2.5.3 - Luminância ......................................................................................................14

2.5.4 - Ofuscamento ....................................................................................................14

2.5.5 - Uniformidade ...................................................................................................15

2.5.6 - Rendimento ......................................................................................................15

2.5.7 - Grau de proteção de IP ...................................................................................16

2.6 - REATORES ...............................................................................................................17

2.6.1 - Tipos .................................................................................................................17

2.6.2 - Tipos de partida e funcionamento .................................................................18

2.6.3 - Definições técnicas ...........................................................................................19

iv

2.7 - OUTROS EQUIPAMENTOS AUXILIARES UTILIZADOS EM

ILUMINAÇÃO. ...................................................................................................................20

2.8 - FATORES DE DESEMPENHO ..............................................................................21

2.8.1 - Índice do recinto ..............................................................................................21

2.8.2 - Eficiência do recinto........................................................................................22

2.8.3 - Fator de utilização ...........................................................................................23

2.9 - FUNDAMENTOS DO PROJETO DE ILUMINAÇÃO ........................................24

2.10 - CONTROLE DOS SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO E ENERGIA....................26

2.10.1 - Otimizando a operação dos sistemas de iluminação ..................................26

2.10.2 - Utilização de lâmpadas mais eficientes........................................................26

2.10.3 - Cuidado com Luminárias e Difusores .........................................................27

2.10.4 - Avaliação dos Reatores Utilizados ...............................................................28

2.10.5 - Controle eficiente da qualidade da iluminação ..........................................28

2.10.6 - Manutenção dos Sistemas de Iluminação....................................................28

2.11 - O QUE DIZ A ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS

(ABNT)................................................................................................................................29

3 - MATERIAIS E MÉTODOS.............................................................................................33

3.1 - CONSIDERAÇÕES INICIAIS ................................................................................33

3.2 - MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS NA MEDIÇÃO DAS

INSTALAÇÕES ANTIGAS .............................................................................................34

3.3 - SIMULAÇÃO COM O PROGRAMA CALCULUX ..............................................37

3.4 - MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS NA MEDIÇÃO DAS NOVAS

INSTALAÇÕES.................................................................................................................42

3.5 - ILUMINAÇÃO DAS ESCADAS .............................................................................49

3.6 - DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS UTILIZADOS NAS

NOVAS INSTALAÇÕES .................................................................................................51

3.6.1 - Especificações para as luminárias de 2x32W................................................51

3.6.1.1- Luminárias TBS 027........................................................................................52

3.6.1.2- Lâmpadas FO 32W – 640................................................................................52

3.6.1.3- Reatores eletrônicos QUICKTRONIC® SPECIAL .................................................................. 53

3.6.2 - Especificações para os refletores de 150 W...................................................54

3.6.2.1- Refletor D1-680/V...........................................................................................54

3.6.2.2- Lâmpadas CDO-ET .........................................................................................55

v

4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................................56

4.1 - ANÁLISE DAS MEDIÇÕES DAS INSTALAÇÕES ANTIGAS..........................56

4.2 - ANÁLISE DAS SIMULAÇÕES COM O PROGRAMA CALCULUX ................69

4.2.1 - Simulações para o térreo ................................................................................69

4.2.2 - Simulações para o mezanino ..........................................................................70

4.3 - ANÁLISE DAS MEDIÇÕES DAS NOVAS INSTALAÇÕES..............................72

4.3.1 - Análise das medições das novas instalações no térreo .................................72

4.3.2 - Análise das medições das novas instalações no mezanino ...........................80

4.4 - COMPARAÇÃO ENTRE SIMULAÇÃO E MEDIÇÕES DAS NOVAS

INSTALAÇÕES.................................................................................................................88

4.4.1 - Comparação entre simulação e medições das novas instalações do

térreo ............................................................................................................................88

4.4.2 - Comparação entre simulação e medições das novas instalações do

mezanino......................................................................................................................89

4.5 - COMPARAÇÃO ENTRE AS INSTALAÇÕES ANTIGAS E AS NOVAS

INSTALAÇÕES.................................................................................................................90

4.6 - ANÁLISE DO CONSUMO DE ENERGIA ..........................................................104

4.6.1 - Cálculo da Potência instalada ......................................................................105

4.6.2 - Cálculo do consumo de energia ....................................................................107

5 – CONCLUSÕES……...……….......................................................................................111

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...............................................................................113

ANEXOS

I – NÍVEIS DE ILUMINAÇÃO DAS INSTALAÇÕES ANTIGAS…….......….......…114

II –SIMULAÇÃO DOS NÍVEIS DE ILUMINAÇÃO DO ICC TÉRREO…......……..120

III – SIMULAÇÃO DOS NÍVEIS DE ILUMINAÇÃO DO ICC MEZANINO…...….130

IV – NÍVEIS DE ILUMINAÇÃO DAS NOVAS INSTALAÇÕES…….......……...…..140

V – CÁLCULO DA POTÊNCIA INSTALADA POR CIRCUITO E POR ALA.........146

vi

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1- Eficiência Energética (lm/W)................................................................................10

Tabela 2.2 - Fatores de depreciação usados nos cálculos em projeto.......................................11

Tabela 2.3 - Equivalência de temperatura de cor e IRC entre fabricantes. ..............................13

Tabela 2.4 - Grau de IP.............................................................................................................16

Tabela 2.5 - Fator de Utilização de luminária Teto/Parede/Piso. .............................................24

Tabela 2.6 - Iluminância para certos ipos de atividade ............................................................30

Tabela 2.7 - Coeficiente de reflexão de alguns materiais e cores.............................................31

Tabela 4.1 - Potência instalada por ala ...................................................................................106

Tabela 4.2 - Custo mensal para o circuito A ..........................................................................108

Tabela 4.3 - Custo mensal para os circuitos B e D ................................................................108

Tabela 4.4 - Custo mensal para o circuito independente. .......................................................109

Tabela 4.5 - Custo mensal se não houvesse o desligamento devido ao temporizador. ..........110

vii

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1- Curva de sensibilidade do olho a radiações monocromáticas. ................................4

Figura 2.2 - Composição das Cores............................................................................................5

Figura 2.3 - Fluxo Luminoso......................................................................................................6

Figura 2.4 - Curva de distribuição de intensidades luminosas no plano transversal e

longitudinal para uma lâmpada fluorescente isolada (A) ou associada a um refletor (B)..........6

Figura 2.5 - Intensidade Luminosa .............................................................................................7

Figura 2.6 - Iluminância .............................................................................................................8

Figura 2.7 - Diferença de iluminância e luminância. .................................................................8

Figura 2.8 - Representação da superfície aparente e ângulo considerado para cálculo da

Luminância .................................................................................................................................9

Figura 2.9 - Efeitos da depreciação nas lâmpadas....................................................................11

Figura 2.10 - Aparência de cor ................................................................................................12

Figura 2.11 - Difusores. ............................................................................................................14

Figura 2.12 - Luminância das luminárias. ................................................................................14

Figura 2.13 - Ofuscamento. ......................................................................................................15

Figura 2.14 - Uniformidade. .....................................................................................................15

Figura 2.15 - Rendimento.........................................................................................................16

Figura 2.16 - Reator eletromagnético o. ...................................................................................17

Figura 2.17 - Reator eletrônico.................................................................................................18

Figura 2.18 - Representação do Pé-Direiro Útil. ......................................................................22

Figura 2.19 - Exemplo de CDL de luminária. ..........................................................................23

Figura 2.20 - Exemplo de especificação de luminária..............................................................23

Figura 3.1 - Guia arquitetônico do ICC....................................................................................33

Figura 3.2 - Foto tirada no térreo do ICC Norte. ......................................................................35

Figura 3.3 - Foto tirada no mezanino do ICC Norte.................................................................36

Figura 3.4 - Foto tirada mostrando a numeração de referência para as medidas. ....................36

Figura 3.5 - Especificações do ambiente. Janela Room, guia Definition, do programa

CalcuLux...................................................................................................................................38

Figura 3.6 -Especificação para o mezanino. Janela Room, guia Advanced, do programa

CalcuLux ..................................................................................................................................39

Figura 3.7 - Escolha das luminárias. Janela Project Luminaires, do programa CalcuLux.......40

viii

Figura 3.8 - Detalhes da luminária escolhida. Janela Project Luminaires, opção Change,

do programa CalcuLux. ............................................................................................................40

Figura 3.9 - Posicionamento das luminárias. Janela Individual Luminaires, do programa

CalcuLux...................................................................................................................................41

Figura 3.10 - Foto do refletor de 150W....................................................................................43

Figura 3.11 - Foto da luminária de 2x32W. .............................................................................43

Figura 3.12 - Foto tirada ilustrando o espaçamento entre as luminárias. .................................44

Figura 3.13 - Planta das instalações elétricas do bloco A do ICC Norte..................................44

Figura 3.14 - Planta das instalações elétricas do bloco B do ICC Norte..................................45

Figura 3.15 - Corte transversal dos prédios do ICC .................................................................45

Figura 3.16 - Quadro terminal do bloco A do ICC Norte. .......................................................46

Figura 3.17 - Foto do Temporizador, contido no quadro terminal. ..........................................47

Figura 3.18 - Foto das chaves comutatoras, contidas no quadro terminal................................47

Figura 3.19 - Foto do ramal de entrada dos circuitos, contidas no quadro terminal. ...............48

Figura 3.20 -Foto dos relés fotoelétricos, contidos no quadro terminal ...................................48

Figura 3.21 - Foto tirada mostrando a disposição das escadas no bloco A do ICC Norte. ......49

Figura 3.22 - Foto tirada do ponto alto da escada do bloco A do ICC Norte. ..........................50

Figura 3.23 - Foto tirada mostrando a disposição das escadas no bloco B do ICC Norte........50

Figura 3.24 - Foto tirada mostrando os pontos de medições nas escadas do bloco B do

ICC Norte .................................................................................................................................51

Figura 3.25 - Luminária TBS027/2x32W, da Philips...............................................................52

Figura 3.26 - Características da lâmpada FO 32W-640 utilizada nas novas instalações. ........52

Figura 3.27 - Especificações do reator Quicktronic QTIS 2x32/220V, utilizado para

melhorar o desempenho das lâmpadas FO 32w-640. ...............................................................53

Figura 3.28 - Características da luminária utilizada para os refletores de 150W.....................54

Figura 3.29 - Características das lâmpadas CDO-ET 150W, base E40, utilizadas nas

novas instalações. .....................................................................................................................55

Figura 4.1 - Gráfico I: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Sul Bloco

A, para o térreo. ........................................................................................................................57

Figura 4.2 - Gráfico II: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Centro

Bloco A, para o térreo...............................................................................................................58

Figura 4 3 - Gráfico III: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Norte


ix

Figura 4.4 - Gráfico IV: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Sul Bloco

B, para o térreo.. .......................................................................................................................60

Figura 4.5 - Gráfico V: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Centrol

Bloco B, para o térreo...............................................................................................................61

Figura 4.6 - Gráfico VI: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Norte


Figura 4.7 - Gráfico VII: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Sul Bloco

A, para o mezanino...................................................................................................................63

Figura 4.8 - Gráfico VIII: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Centro

Bloco A, para o mezanino.. ......................................................................................................64

Figura 4 9 - Gráfico IX: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Norte


Figura 4.10 - Gráfico X: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Sul Bloco

B, para o mezanino.. .................................................................................................................66

Figura 4.11 - Gráfico XI: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Centrol

Bloco B, para o mezanino.........................................................................................................67

Figura 4.12 - Gráfico XII: Níveis de iluminação das instalações antigas do ICC Norte


Figura 4.13 - Curvas isolux para a simulação das instalações do térreo ..................................70

Figura 4.14 - Iluminância média obtida nas simulações para o térreo.. ...................................70

Figura 4.15 - Curvas isolux para a simulação das instalações do mezanino. ...........................71

Figura 4.16 - Iluminância média obtida nas simulações para o mezanino. ..............................72

Figura 4.17 - Foto tirada da iluminação no térreo antes das 23h30..........................................73

Figura 4.18 - Gráfico XIII: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Sul


Figura 4.19 - Gráfico XIV: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Centro


Figura 4 20 - Gráfico XV: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Norte


Figura 4.21 - Gráfico XVI: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Sul


Figura 4.22 - Gráfico XVII: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Centrol


x

Figura 4.23 - Gráfico XVIII: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Norte


Figura 4.24 - Foto tirada da iluminação no primeiro andar, antes das 23h30. .........................80

Figura 4.25 - Gráfico XIX: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Sul

Bloco A, para o mezanino. .......................................................................................................82

Figura 4.26 - Gráfico XX: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Centro


Figura 4 27 - Gráfico XXI: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Norte


Figura 4.28 - Gráfico XXII: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Sul


Figura 4.29 - Gráfico XXIII: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Centrol


Figura 4.30 - Gráfico XXIV: Níveis de iluminação das novas instalações do ICC Norte


Figura 4.31 - Gráfico XXV: Comparação entre os resultados obtidos na simulação e nas

novas instalações, para o térreo. ...............................................................................................89

Figura 4.32 - Gráfico XXVI: Comparação entre os resultados obtidos na simulação e

nas novas instalações, para o mezanino....................................................................................90

Figura 4.33 - Gráfico XXVII: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Sul Bloco A, para o térreo.. ...............................92

Figura 4.34 - Gráfico XXVIII: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Centro Bloco A, para o térreo.. .........................93

Figura 4.35 - Gráfico XXIX: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Norte Bloco A, para o térreo.. ...........................94

Figura 4.36 - Gráfico XXX: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Sul Bloco B, para o térreo.. ...............................95

Figura 4.37 - Gráfico XXXI: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Centro Bloco B, para o térreo............................96

Figura 4.38 - Gráfico XXXII: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Norte Bloco B, para o térreo.. ...........................97

Figura 4.39 - Gráfico XXXIII: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Sul Bloco A, para o mezanino...........................98

xi

Figura 4.40 - Gráfico XXXIV: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Centro Bloco A, para o mezanino .....................99

Figura 4.41 - Gráfico XXXV: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Norte Bloco A, para o mezanino .....................100

Figura 4.42 - Gráfico XXXVI: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Sul Bloco B, para o mezanino .........................101

Figura 4.43 - Gráfico XXXVII: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Centrol Bloco B, para o mezanino ..................102

Figura 4.44 - Gráfico XXXVIII: Comparação entre os níveis de iluminação das novas

instalações e das antigas instalações do ICC Centro Bloco B, para o mezanino ...................103

Figura 4.45 - Foto tirada após as 23h30, quando o desligamento é acionado pelo

temporizador e apenas as lâmpadas do circuito A permanecem ligadas ................................105

xii

RESUMO

ESTUDO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO DO INSTITUTO CENTRAL DE CIÊNCIAS (ICC)

Este projeto apresenta um estudo do sistema de iluminação do ICC, que tem por

objetivo comprovar o sucesso das novas instalações, além de documentá-las para

consultas futuras.

Foram realizadas medições das instalações antigas e também simulações

computacionais para se compararem os resultados obtidos nesses procedimentos com

aqueles que foram obtidos nas medições das novas instalações, realizadas

posteriormente.

De posse desses dados, foram feitas comparações entre as instalações antigas e

as novas, e entre as simulações e as novas instalações, para que se chegasse a uma

conclusão quanto ao sucesso ou não do novo sistema de iluminação.

1

1. INTRODUÇÃO

A Universidade de Brasília (UnB) passa por importantes reformas,

despercebidas pela maior parte da comunidade universitária. São ações visando à

modernização das instalações elétricas, conduzidas desde 2001 pela Prefeitura do

Campus, com a colaboração da Comissão Emergencial de Racionalização de Energia

(Cere). O projeto inclui uma radiografia da atual configuração da rede elétrica,

modificações no sistema de iluminação e a correção de problemas gerais nas redes de

média e baixa tensão.

Com isso, espera-se economizar, evitar panes, quedas de energia interna e danos

a equipamentos. A rede é praticamente a mesma desde sua instalação há quatro décadas,

e as mudanças feitas no passado eram sempre no sentido de expandir ou consertar, mas

nunca o de prevenir danos à rede.

A Cere estabeleceu metas para modernizar as instalações e aumentar sua

eficiência. A iluminação do campus despontou como responsável pela maior parte do

consumo energético da universidade e, por isso, foi o maior alvo do projeto. Além de

substituir luminárias usadas atualmente por outras mais econômicas, a reforma visava a

modificar desde o número de pontos de iluminação em cada espaço até o

posicionamento dessas lâmpadas.

Com essa reforma, o sistema elétrico do Instituto Central de Ciências (ICC)

passa a ser modernizado. Recebe um circuito alternativo de alimentação. Antigamente,

o principal prédio da universidade recebia energia por apenas um ponto, localizado no

ICC norte. Em caso de falha, todas as salas de aula e laboratórios localizados nele

ficariam no escuro.

Para chegar a essas metas, a Prefeitura e a comissão precisaram montar um

banco de dados, até então inexistente. No passado, as ampliações eram feitas sem

planejamento, organização ou gerência. Não havia documentação suficiente e atualizada

sobre o estado da infra-estrutura elétrica. Essa carência determinou os primeiros passos

do projeto: uma consulta à Companhia Energética de Brasília (CEB), para mapear o

consumo da universidade e a confiabilidade do suprimento de energia, e a contratação

de uma empresa de engenharia para fazer o levantamento geral das instalações elétricas

primárias do campus.

2

Ainda com vistas a melhorar a coleta de dados e permitir diagnósticos mais

precisos, foi determinada a instalação de um sistema de informação de energia -

ferramenta de aquisição, registro e análise de dados desenvolvida para a administração

do uso de energia elétrica. A intenção é comparar essa medição das grandezas elétricas

com as medições da CEB. O programa ajuda a acompanhar o comportamento diário da

curva de carga e identificar rapidamente comportamentos atípicos de consumo.

O programa esbarrou em dificuldades, em especial na fase de detecção de

problemas na iluminação, pois, apesar da cooperação dos professores e funcionários,

não era sempre que se podia interromper uma aula, ou alguma atividade em laboratório,

para realizar a avaliação.

Este projeto visa à realização de um estudo sobre o novo sistema de iluminação

do ICC, proporcionando uma documentação para consultas futuras e para que haja um

maior controle sobre as instalações utilizadas.

O estudo consistiu na avaliação dos níveis de iluminação das instalações antigas

e na verificação das condições em que elas se encontravam. Foram feitas simulações do

fluxo luminoso do ICC com as novas instalações e, a seguir, realizadas medições dos

níveis de iluminação proporcionados por essas instalações, para, então, as comparações

serem realizadas.

Alguns conceitos importantes dos quais se trata o projeto são abordados no

capítulo 2, no qual é feita uma revisão bibliográfica, apresentando termos como

iluminância, fluxo luminoso, eficiência energética, e alguns outros. Neste capítulo ainda

podem ser vistos equipamentos componentes dos sistemas de iluminação, como

lâmpadas, luminárias e reatores, bem como suas características e especificações. Além

disso, é descrito o que a norma brasileira especifica para situações como a desenvolvida

pelo projeto.

Os materiais utilizados e os métodos de obtenção dos resultados para a posterior

análise são mostrados no capítulo 3. Neste capítulo, são mostrados, primeiramente, os

métodos e materiais utilizados para as medições dos níveis de iluminação das

instalações antigas. O programa utilizado para as simulações dos níveis de iluminações

das novas instalações também é apresentado, e suas ferramentas e hipóteses de solução

para melhor representar o ambiente desejado são explicados. A forma com que foi

realizado o processo de medição das novas instalações e os materiais utilizados para

isso também são apresentados neste capítulo. Além disso, são descritos os equipamentos

utilizados nas novas instalações e apresentados os circuitos em que as instalações foram

3

divididas.

As análises referentes a todos os dados obtidos segundo os procedimentos

apresentados no capítulo 3 são o foco do capítulo 4. Neste capítulo, os resultados

obtidos são apresentados na forma de gráficos e seu conteúdo é analisado e discutido.

São realizadas comparações entre os resultados das novas instalações e os da simulação

e também entre os das novas contra os das antigas instalações. Os cálculos da potência

instalada de iluminação e do consumo energético também são apresentados, para a

determinação dos gastos com a iluminação do ICC.

Por fim, no capítulo 5 são apresentadas as conclusões e considerações finais

sobre o estudo das novas instalações do ICC, a partir das análises feitas no capítulo 4,

verificando se o novo projeto luminotécnico do ICC foi bem-sucedido.

4

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 O QUE É LUZ?

Uma fonte de radiação emite ondas eletromagnéticas. Elas possuem diferentes

comprimentos, e o olho humano é sensível a somente alguns. Luz é, portanto, a radiação

eletromagnética capaz de produzir uma sensação visual. A sensibilidade visual para a

luz varia não só de acordo com o comprimento de onda da radiação, mas também com a

luminosidade. A curva de sensibilidade do olho humano demonstra que radiações de

menor comprimento de onda (violeta e azul) geram maior intensidade de sensação

luminosa quando há pouca luz (ex. crepúsculo, noite, etc.), enquanto as radiações de

maior comprimento de onda (laranja e vermelho) se comportam ao contrário.

Fig 2.1 - Curva de sensibilidade do olho a radiações monocromáticas. Fonte: OSRAM Luminotécnica –

Manual Luminotécnico Prático.

2.2 LUZ E CORES

Há uma tendência para que se pense que os objetos já possuem cores definidas.

Na verdade, a aparência de um objeto é resultado da iluminação incidente sobre o

mesmo. Sob uma luz branca, a maçã aparenta ser de cor vermelha pois ela tende a

refletir a porção do vermelho do espectro de radiação absorvendo a luz nos outros

comprimentos de onda. Se fosse utilizado um filtro para remover a porção do vermelho

da fonte de luz, a maçã refletiria muito pouca luz parecendo totalmente negra.

Assim verifica-se que a luz é composta por três cores primárias. A combinação

das cores vermelho, verde e azul permite a obtenção do branco. A combinação de duas

cores primárias produz as cores secundárias - margenta, amarelo e cyan. As três cores

5

primárias dosadas em diferentes quantidades permitem que se obtenham outras cores de

luz. Da mesma forma que surgem diferenças na visualização das cores ao longo do dia

(diferenças da luz do sol ao meio-dia e ao crepúsculo), as fontes de luz artificiais

também apresentam diferentes resultados. As lâmpadas incandescentes, por exemplo,

tendem a reproduzir com maior fidelidade as cores vermelha e amarela do que as cores

verde e azul, aparentando ter uma luz mais “quente”, de acordo com o que será visto

mais adiante, na seção 2.4.4.

Fig. 2..2: Composição das Cores. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual Luminotécnico Prático.

2.3 GRANDEZAS E CONCEITOS

As grandezas e conceitos a seguir relacionados são fundamentais para o

entendimento dos elementos da luminotécnica. As definições são reproduzidas das

normas técnicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, que é o órgão

responsável pela normalização técnica no país, fornecendo a base necessária ao

desenvolvimento tecnológico brasileiro. A cada definição, seguem-se as unidades de

medida e símbolo gráfico do Quadro de Unidades de Medida, do Sistema Internacional

– SI, que é o responsável por determinar as unidades padrões em que são medidas as

grandezas. Para cada definição haverá também comentários para explicação dos termos.

2.3.1 Fluxo luminoso

Símbolo: ϕ

Unidade: lúmen (lm)

O fluxo luminoso é a quantidade de luz emitida a cada segundo por uma fonte

luminosa, medida em lúmens. Pode ser comparada à quantidade de água que passa por

segundo me determinado ponto. Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 100 W

emite cerca de 1.600 lúmens de fluxo luminoso por segundo ao ambiente.

6

Fig. 2.3: Fluxo Luminoso. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual Luminotécnico Prático.

2.3.2 Curva de distribuição luminosa

Símbolo: CDL

Unidade: candela (cd)

Se em um plano transversal à lâmpada, todos os vetores que dela se originam

tiverem suas extremidades ligadas por um traço, obtém-se a curva de distribuição

luminosa (CDL). Em outras palavras, é a representação da intensidade luminosa em

todos os ângulos em que ela é direcionada num plano. Para a uniformização dos valores

das curvas, geralmente essas são referidas a 1.000 lm. Nesse caso, é necessário

multiplicar-se o valor encontrado na CDL pelo fluxo luminoso da lâmpada em questão e

dividir o resultado por 1.000 lm. Esse assunto voltará a ser tratado com mais outros

conceitos na seção 2.8.

Fig.2.4: Curva de distribuição de intensidades luminosas no plano transversal e longitudinal para uma

lâmpada fluorescente isolada (A) ou associada a um refletor (B). Fonte: OSRAM Luminotécnica –

Manual Luminotécnico Prático.

7

2.3.3 Intensidade luminosa

Símbolo: I

Unidade: candela (cd)

Se a fonte luminosa irradiasse a luz uniformemente em todas as direções, o fluxo

luminoso se distribuiria na forma de uma esfera. Tal fato, porém, é quase impossível de

acontecer, razão pela qual é necessário medir o valor dos lúmens emitidos em cada

direção. Essa direção é representada por vetores, cujo comprimento indica a intensidade

luminosa. A representação das intensidades luminosas em todos os ângulos em que ela

se direciona se dá na curva de distribuição luminosa. Portanto é o fluxo luminoso

irradiado na direção de um determinado ponto.

Fig. 2.5: Intensidade Luminosa. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual Luminotécnico Prático.

2.3.4 Iluminância

Símbolo: E

Unidade: lux (lx)

A luz que uma lâmpada irradia, relacionada à superfície sobre a qual incide,

define uma nova grandeza luminotécnica, denominada de Iluminamento ou Iluminância.

Expressa em lux (lx), indica o fluxo luminoso de uma fonte de luz que incide sobre uma

superfície situada a uma certa distância desta fonte. A equação que expressa esta

grandeza é:

(eq. 2.1)

Na prática, é a quantidade de luz dentro de um ambiente, e pode ser medida com

o auxílio de um luxímetro. Como o fluxo luminoso não é distribuído uniformemente, a

iluminância não será a mesma em todos os pontos da área em questão. Existem normas

8

especificando seu valor mínimo , para ambientes diferenciados pela atividade exercida

relacionados ao conforto visual.

Fig. 2.6: Iluminância. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual Luminotécnico Prático.

2.3.5 Luminância

Símbolo: L

Unidade: cd/m2

Das grandezas mencionadas, nenhuma é visível, isto é, os raios de luz não são

vistos, a menos que sejam refletidos em uma superfície e aí transmitam a sensação de

claridade aos olhos. Essa sensação de claridade é chamada de luminância.

Fig. 2.7: Diferença de iluminância e luminância. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual

Luminotécnico Prático.

9

Em outras palavras, é a Intensidade Luminosa que emana de uma superfície,

pela sua superfície aparente.

Fig. 2.8: Representação da superfície aparente e ângulo considerado para cálculo da Luminância. Fonte:

OSRAM Luminotécnica – Manual Luminotécnico Prático.

A equação que permite sua determinação é:

(eq. 2.2)

em que:

L = Luminância, em cd/m²;

I = Intensidade Luminosa, em cd;

A = área projetada, em m²; e

a = ângulo considerado, em graus.

Como é difícil medir-se a Intensidade Luminosa que provém de um corpo não-

radiante, através de reflexão, pode-se recorrer a outra fórmula:

(eq. 2.3)

em que:

ρ = Refletância ou Coeficiente de Reflexão; e

E = Iluminância sobre essa superfície.

Como os objetos refletem a luz diferentemente uns dos outros, fica explicado

porque a mesma iluminância pode dar origem a luminâncias diferentes. Vale lembrar

que o coeficiente de reflexão é a relação entre o fluxo luminoso refletido e o fluxo

10

luminoso incidente em uma superfície. Esse coeficiente é geralmente dado em tabelas,

cujos valores são função das cores e dos materiais utilizados.

2.4 CARACTERÍSTICAS DAS LÂMPADAS E ACESSÓRIOS

A seguir serão mostradas as características que diferenciam as lâmpadas entre si,

bem como algumas características dos acessórios utilizados com cada sistema.

2.4.1 Eficiência Energética

Símbolo: ηw

Unidade: lm / W (lúmen / watt)

As lâmpadas são distintas entre si não só pelos diferentes fluxos luminosos que

elas irradiam, mas também pelas diferentes potências que consomem. Para poder

compará-las, é necessário que se saiba quantos lúmens são gerados por watt absorvido.

Uma lâmpada proporciona maior eficiência luminosa quando a energia consumida para

gerar um determinado fluxo luminoso é menor comparada a uma outra.

Tab. 2.1: Eficiência Energética (lm/W). Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.4.2 Vida Útil e Vida Mediana

É definida como o tempo em horas, no qual cerca de 25% do fluxo luminoso das

lâmpadas testadas foi depreciado. Outro conceito é o de vida mediana, que é definida

como o tempo em horas, do qual 50% das lâmpadas de um grupo representativo,

testadas sob condições controladas de operação, tiveram queima.

11

2.4.3 Depreciação do Fluxo Luminoso

Ao longo da vida útil da lâmpada, é comum ocorrer uma diminuição do fluxo

luminoso que sai da luminária, em razão da própria depreciação normal do fluxo e

devido ao acúmulo de poeira sobre as superfícies da lâmpada e do refletor. Este fator

deve ser considerado no cálculo do projeto de iluminação, a fim de preservar a

iluminância média projetada sobre o ambiente ao longo da vida útil da lâmpada.

Tab. 2.2: Fatores de depreciação usados nos cálculos em projeto. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

Fig 2.9 : Efeitos da depreciação nas lâmpadas. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.4.4 Temperatura de cor

Símbolo: T

Unidade: K (Kelvin)

Em aspecto visual, admite-se que é bastante difícil a avaliação comparativa entre

a sensação de tonalidade de cor de diversas lâmpadas. Para estipular um parâmetro, foi

definido o critério temperatura de cor (Kelvin) para classificar a luz. Assim como um

corpo metálico que, em seu aquecimento, passa desde o vermelho até o branco, quanto

mais claro o branco (semelhante à luz diurna ao meio-dia), maior é a temperatura de cor

(aproximadamente 6500K). A luz amarelada, como a de uma lâmpada incandescente,

está em torno de 2700 K. É importante destacar que a cor da luz em nada interfere na

eficiência energética da lâmpada, não sendo válida a impressão de que quanto mais

clara, mais potente é a lâmpada.

12

Convém ressaltar que, do ponto de vista psicológico, quando dizemos que um

sistema de iluminação apresenta luz “quente” não significa que a luz apresenta uma

maior temperatura de cor, mas sim que a luz apresenta uma tonalidade mais amarelada.

Um exemplo deste tipo de iluminação é a utilizada em salas de estar, quartos ou

locais em que se deseja tornar um ambiente mais aconchegante. Da mesma forma,

quanto mais alta for a temperatura de cor, mais “fria” será a luz. Um exemplo deste tipo

de iluminação é a utilizada em escritórios, cozinhas ou locais em que se deseja estimular

ou realizar alguma atividade. Esta característica é muito importante de ser observada na

escolha de uma lâmpada, pois dependendo do tipo de ambiente há uma temperatura de

cor mais adequada para esta aplicação.

Fig 2.10 : Aparência de cor. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.4.5 Índice de reprodução de cores

Símbolo: IRC

Unidade: R

Objetos iluminados podem nos parecer diferentes, mesmo se as fontes de luz

tiverem idêntica tonalidade. As variações de cor dos objetos iluminados sob fontes de

luz diferentes podem ser identificadas através de um outro conceito, reprodução de

cores, e de sua escala qualitativa: Índice de reprodução de cores (IRC). O mesmo metal

sólido, quando aquecido até irradiar luz, foi utilizado como referência para se

estabelecer níveis de reprodução de cor. Define-se que o IRC neste caso seria um

número ideal = 100. Sua função é como dar uma nota (de 1 a 100) para o desempenho

de outras fontes de luz em relação a este padrão.

Portanto, quanto maior a diferença na aparência de cor do objeto iluminado em

relação ao padrão (sob a radiação do metal sólido) menor é seu IRC. Com isso, explica-

se o fato de lâmpadas de mesma temperatura de cor possuírem Índices de reprodução de

cores diferentes.

13

Tab. 2.3: Equivalência de temperatura de cor e IRC entre fabricantes. Fonte: Guia de Iluminação

PHILIPS.

2.4.6 Fator de fluxo luminoso

Símbolo: BF

Unidade: %

A maioria das lâmpadas de descarga opera em conjunto com reatores. Neste

caso, observamos que o fluxo luminoso total obtido neste caso depende do desempenho

deste reator. Este desempenho é chamado de fator de fluxo luminoso (Ballast Factor) e

pode ser obtido com a divisão do fluxo luminoso obtido pelo fluxo luminoso nominal.

2.5 LUMINÁRIAS

O papel das luminárias em um sistema de iluminação é fundamental, pois elas

contribuem diretamente para uma distribuição eficiente da luz no ambiente e o conforto

visual das pessoas. Além dos seus requisitos básicos de manter uma boa conexão

mecânica e elétrica entre as lâmpadas e os equipamentos auxiliares, que serão vistos na

seção 2.7, deve proporcionar a segurança necessária para a instalação, bem como a

correta emissão do fluxo luminoso da lâmpada no ambiente sem causar ofuscamento.

2.5.1 Refletor

Trata-se de uma parte interna da luminária, desenhado para refletir o fluxo

luminoso nas direções projetadas, normalmente constituído de chapa de aço ou de

alumínio, podendo ainda receber acabamentos de tipos diferenciados, como, por

exemplo, pinturas.

14

2.5.2 Difusores

São consideradas a “grade” posicionada em frente às lâmpadas, no sentido

perpendicular a elas. Estas, assim como os refletores, podem ser constituídas de vários

materiais e com vários tipos de acabamentos (alumínio, policarbonato ou aço). Sua

função é limitar o ângulo de ofuscamento em um ambiente, aumentando o conforto de

seus usuários.

Fig 2.11: Difusores. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.5.3 Luminância

A distribuição da luminância no campo de visão das pessoas numa área de

trabalho, proporcionada pelas várias superfícies dentro da área (luminárias, janelas, teto,

parede, piso e superfície de trabalho), deve ser considerada como complementação à

determinação das iluminâncias do ambiente, a fim de evitar o ofuscamento.

Fig 2.12 : Luminância das luminárias. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.5.4 Ofuscamento

Ocasiona desconforto visual ou redução na capacidade de ver objetos,

proporcionados por excesso de luminância na direção da visão. Pode ser considerado

direto, quando o ofuscamento ocorre através da luminária/lâmpada, ou indireto, quando

a luz refletida em determinadas superfícies retorna aos olhos dos usuários desse

ambiente. O ofuscamento direto pode ser neutralizado utilizando-se acessórios nas

luminárias, como aletas. Já para o ofuscamento indireto deve-se redimensionar o projeto

luminotécnico, pois é causado pelo excesso de luz no ambiente.

15

Fig 2.13 : Ofuscamento. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.5.5 Uniformidade

A uniformidade de uma iluminação é medida pela relação entre a iluminância

mínima e a média obtida na área iluminada. Uma boa uniformidade na iluminação é

necessária, a fim de evitar sombras acentuadas e assegurar o conforto e a segurança para

a prática da atividade exercida na área. O espaçamento entre as luminárias e o

distanciamento delas em relação às paredes têm contribuição direta no resultado da

uniformidade da iluminação.

Fig 2.14 : Uniformidade. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.5.6 Rendimento

É a divisão entre o fluxo luminoso irradiado e o fluxo luminoso total da

lâmpada. Caso a luminária não disponha de um refletor adequado para a lâmpada ou o

refletor não seja de boa qualidade de reflexão, grande parte do fluxo luminoso da

lâmpada não será refletida no ambiente e, conseqüentemente, haverá desperdício da luz

e baixo rendimento luminoso. Uma luminária de alto rendimento possui refletor

dimensionado para a lâmpada e excelente reflexão, o que proporciona um alto

aproveitamento da luz e, conseqüentemente, permite reduzir o número de luminárias e

lâmpadas em um projeto de iluminação de um ambiente.

16

Fig 2.15 : Rendimento. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.5.7 Grau de proteção de IP

Classificação de luminárias de acordo com o grau de proteção contra poeira e

umidade. A tabela mostra a metodologia de classificação. Por exemplo: IP65 indica que

a luminária é hermética contra poeira (6) e resistente a jatos de água (5).

Tab. 2.4 : Grau de IP. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

17

2.6 REATORES

Os reatores são equipamentos auxiliares para o acendimento das lâmpadas de

descarga. Servem para limitar a corrente e adequar as tensões para o perfeito

funcionamento das lâmpadas. Os tipos de reatores encontrados no mercado são:

eletromagnéticos e eletrônicos.

A correta aplicação desses dispositivos garante um melhor desempenho para os

projetos elétricos, contribuindo diretamente para a manutenção do fluxo luminoso e a

vida útil da lâmpada.

2.6.1 Tipos:

• Reatores eletromagnéticos: São aqueles constituídos por um núcleo laminado de

aço silício (com baixas perdas) e bobinas de fio de cobre esmaltado. São

impregnados com resina de poliéster adicionado com carga mineral, tendo um

grande poder de isolação e dissipação térmica.

Fig 2.16 : Reator eletromagnético. . Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

• Reatores eletrônicos: São aqueles constituídos por capacitores e indutores para

alta freqüência, resistores, circuitos integrados e outros componentes eletrônicos.

Operam em alta freqüência (de 20 kHZ a 50 kHZ). Essa faixa de operação,

quando bem projetada, proporciona maior fluxo luminoso com menor potência

de consumo, transformando assim os reatores eletrônicos em produtos

economizadores de energia e com maior eficiência que os reatores

eletromagnéticos.

18

Fig 2.17 : Reator eletrônico. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.6.2 Tipos de partida e funcionamento

• Reator eletromagnético partida convencional: O reator fornece por alguns

segundo uma tensão nos filamentos da lâmpada para pré-aquecê-lo e, em

seguida, com a utilização de um starter proporciona o acendimento para a

lâmpada fluorescente. O starter é um equipamento auxiliar externo ao reator

convencional destinado a fornecer as condições adequadas de ignição para uma

correta partida rápida de lâmpada fluorescente.

• Reator eletromagnético partida rápida: Neste tipo de partida, os filamentos são

aquecidos constantemente pelo reator, o que facilita o acendimento da lâmpada

em um curto espaço de tempo. Para este tipo não é utilizado o starter, mas o uso

de uma lâmpada (chapa metálica) aterrada é necessário para o perfeito

acendimento das lâmpadas.

• Reator eletrônico partida rápida: O acendimento é controlado eletronicamente

pelo sistema de pré-aquecimento dos filamentos da lâmpada. O reator gera uma

pequena tensão em cada filamento e, em seguida, uma tensão de circuito aberto

entre os extremos da lâmpada. Esta partida possibilita a emissão de elétrons por

efeito termo-iônico. O tempo entre a energização do reator e acendimento da

lâmpada ocorre em torno de 1s a 2,5s.

• Reator eletrônico partida instantânea: Nesse sistema não há o pré-aquecimento

dos filamentos. O reator gera diretamente a tensão de circuito aberto para o

acendimento da lâmpada.

• Reator eletrônico partida programada: Consiste na combinação das duas partidas

anteriores, em que o reator controla além dos valores de tensão, o tempo de pré-

aquecimento da lâmpada, fornecendo em seguida a tensão de circuito aberto e

posterior acendimento.

19

• OBS: Independente dos sistemas de partida, o reator deve fornecer as

características necessárias para o funcionamento da lâmpada, não

comprometendo sua vida útil.

2.6.3 Definições técnicas

• Fator de potência (F.P.): Indica o grau de defasagem entra a tensão e a corrente

proporcionada pelo reator e consta em catálogos e na etiqueta do produto.

Revela com qual eficiência uma instalação está utilizando a energia elétrica.

Consiste na relação entre a potência consumida (kW) e a potência fornecida pela

Concessionária (kVA). Aparelhos eletrônicos, inclusive os reatores, consomem

uma energia chamada reativa, enquanto a Concessionária fornece a energia

conhecida como aparente. O consumo das instalações é medido pela potência

ativa.

• Fator de fluxo luminoso (F.F.L.) ou Fator de reator (F.R.): Este fator determina

qual será o fluxo luminoso emitido pela lâmpada. Quanto maior for o F.F.L,

maior será a potência consumida pelo reator. Por exemplo: se uma lâmpada

fluorescente de 32 W com fluxo luminoso de 2700 lúmens for utilizada com

reator cujo fator de fluxo seja 1,10, o fluxo emitido será 2970 lúmens. Se a

mesma lâmpada for utilizada com um reator que apresente fator de fluxo 0,90,

seu fluxo será de 2430 lúmens.

• Perdas do reator (W) : As perdas existentes nos reatores eletromagnéticos

ocorrem devido aos efeitos Joule, Histerese e Foucalt que devem ser

considerados no cálculo de carga (10 a 15%). Essas perdas são fornecidas pelo

fabricante e devem ser somadas à potência consumida pelas lâmpadas para

calcular o consumo em W do conjunto. No caso de reatores eletrônicos, o valor

informado pelo fabricante está relacionado ao máximo consumo que o conjunto

(lâmpadas + reator) pode gerar, sendo incorreto a somatória da potência das

lâmpadas com a do reator. Exemplo: 2 lâmpadas de 32 W com reator

eletromagnético = [32+32 + (15% de 64)] = 73,6 Watts.

• Aterramento: Para a instalação de reatores, devem ser considerados dois tipos de

aterramento: de proteção e de funcionamento. O aterramento para proteção tem

como principal objetivo garantir a segurança da instalação e do usuário, em caso

de fuga de corrente provocada por curto-circuito ou qualquer outro defeito no

20

equipamento. No caso do aterramento para funcionamento, o principal objetivo é

proporcionar o correto acendimento das lâmpadas.

• Temperatura nominal máxima de operação dos enrolamentos do reator (tw):

Temperatura do reator, declarada pelo fabricante, como a máxima temperatura

na qual o reator deve ter uma expectativa de vida, em serviço, de pelo menos 10

anos em operação contínua, em condição normal com tensão e freqüência

nominais, em ambientes com temperatura máxima de até 40°C.

• Temperatura do invólucro ou “temperatura de caracaça” (Tc) : Temperatura

medida no ponto mais quente da parte externa no reator.

• Fator de eficácia (Fe): Definido pela relação entre o nível relativo de luz na saída

do reator pela potência de alimentação (lúmens percentuais/watt).

2.7 OUTROS EQUIPAMENTOS AUXILIARES UTILIZADOS EM

ILUMINAÇÃO

• Soquete: tem como função garantir fixação mecânica e a conexão elétrica da

lâmpada.

• Transformador: equipamento auxiliar cuja função é converter a tensão de rede

(tensão primária) para outro valor de tensão (tensão secundária). Um único

transformador poderá alimentar mais de uma lâmpada, desde que a somatória

das potências de todas as lâmpadas a ele conectadas, não ultrapasse a potência

máxima do mesmo.

• Starter: elemento bimetálico cuja função é pré-aquecer os eletrodos das

lâmpadas fluorescentes, bem como fornecer em conjunto com reator

eletromagnético convencional, um pulso de tensão necessário para o

acendimento da mesma. Os reatores eletrônicos e partida rápida não utilizam

starter.

• Ignitor: dispositivo eletrônico cuja função é fornecer à lâmpada um pulso de

tensão necessário para acendimento da mesma.

• Capacitor: acessório que tem como função corrigir o fator de potência de um

sistema que utiliza reator magnético. Da mesma forma que para cada lâmpada de

descarga existe seu reator específico, existe também um capacitor específico

para cada reator.

21

• Dimmer: tem como função variar a intensidade da luz de acordo com a

necessidade.

2.8 FATORES DE DESEMPENHO

2.8.1 Índice do recinto

Símbolo: K

Unidade: -

O índice do recinto é a relação entre as dimensões do local, dada, de acordo com

equações do Manual Luminotécnico da OSRAM, por:

� Para iluminação direta:

(eq. 2.4)

� Para iluminação indireta:

(eq. 2.5)

sendo:

a = comprimento do recinto;

b = largura do recinto;

h = pé-direito útil; e

h’ = distância do teto ao plano de trabalho.

Pé-direito útil é o valor do pé-direito total do recinto (H), menos a altura do

plano de trabalho (hpl.tr.), menos a altura do pendente da luminária (hpend). Isto é, a

distância real entre a luminária e o plano de trabalho.

22

Fig. 2.18: Representação do Pé-Direiro Útil. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual Luminotécnico

Prático.

Como já visto, o fluxo luminoso emitido por uma lâmpada sofre influência do

tipo de luminária e a conformação física do recinto onde ele se propagará.

2.8.2 Eficiência do recinto

Símbolo: ηR

Unidade: -

Uma vez que se calculou o índice do recinto (K), procura-se identificar os

valores da refletância do teto, paredes e piso. Escolhe-se a indicação de Curva de

Distribuição Luminosa (CDL) que mais se assemelha à da luminária a ser utilizada no

projeto. Na interseção da coluna de refletâncias e linha de índice do recinto, encontra-se

o valor da eficiência do recinto (ηR).

Certos catálogos fornecem a Curva de Distribuição Luminosa (CDL) junto à

Curva Zonal de uma luminária. A Curva Zonal nos indica o valor da eficiência da

luminária em porcentagem.

O valor da eficiência do recinto é dado por tabelas, contidas no catálogo do

fabricante onde se relacionam os valores de coeficiente de reflexão do teto, paredes e

piso, com a CDL da luminária utilizada e o índice do recinto.

23

Fig. 2.19: Exemplo de CDL de luminária. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual Luminotécnico

Prático.

Fig. 2.20: Exemplo de especificação de luminária. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual


2.8.3 Fator de utilização

Símbolo: Fu

Unidade: -

O fluxo luminoso final (útil) que incidirá sobre o plano de trabalho é avaliado

pelo fator de utilização. Ele indica, portanto, a eficiência luminosa do conjunto lâmpada,

luminária e recinto. O produto da eficiência do recinto (ηR) pela eficiência da luminária

(ηL) dá o fator de utilização (Fu).

(eq. 2.6)

24

Muitas vezes, esse processo é evitado, se a tabela de fator de utilização for

também fornecida pelo catálogo, uma vez que cada tabela é específica para uma

luminária e já considera a sua perda na emissão do fluxo luminoso. Esta tabela nada

mais é que o valor da eficiência do recinto já multiplicado pela eficiência da luminária,

encontrado pela interseção do índice do recinto (K) e das refletâncias do teto, paredes e

piso (nesta ordem).

Uma forma de calcular esse fator de utilização é cruzar o valor do fator de local

(K) com os índices de refletância do ambiente a ser iluminado, de acordo com a tabela

abaixo. O primeiro algarismo do cabeçalho representa a reflexão do teto, a segunda

linha a reflexão da parede e a terceira a do piso. Os números 30, 50, 70 e 80

correspondem à porcentagem de reflexão nas superfícies escuras, médias, cinzas e

brancas respectivamente. Por exemplo, considerando o local com teto claro e parede e

piso escuros, as refletâncias são de números 511, ou 50 10 10.

Tab. 2.5: Fator de Utilização de luminária Teto/Parede/Piso. Fonte: Guia de Iluminação PHILIPS.

2.9 FUNDAMENTOS DO PROJETO DE ILUMINAÇÃO

Uma vez definidas as grandezas utilizadas nos projetos, pode-se partir para o

planejamento de um sistema de iluminação. Um projeto luminotécnico pode ser

constituído nas seguintes etapas:

• Escolher o nível de iluminação (E): A primeira providência será escolher o nível

médio de iluminação em função do tipo de atividade a ser exercido no local.

Para isso, consulta-se a norma NBR 5413, cujos alguns preceitos serão

apresentados na seção 2.11.

25

• Verificar o Fator do local (K): O segundo item a ser efetuado será calcular o

fator do local, que depende das dimensões do recinto. Para isso empregam-se as

equações 2.4 e 2.5, de acordo com especificações do ambiente, cujas variações

encontram-se na tabela 5 e também na tabela 7, a qual especifica variações

quanto à reflexão das cores.

• Determinar o Fator de utilização: Para encontrar este valor, deve-se recorrer à

tabela de fator de utilização constante no folheto da luminária escolhida, como

visto na tabela 3.

• Verificar o fator de depreciação : Com o tempo, paredes e teto ficarão sujos, e os

equipamentos de iluminação acumularão poeira. Alguns desses fatores podem

ser eliminados por meio de manutenção, mas na prática, além de uma boa

manutenção, pode-se adotar alguns valores de fator de depreciação com a tabela

2, que mostra alguns valores levados em consideração.

• Escolha das lâmpadas e luminárias mais adequadas: Deve-se escolher a

luminária e a lâmpada que melhor se adequarem e preencherem os requisitos

desejados para a iluminação do ambiente, de acordo com os padrões da norma já

mencionada. Algumas características a serem avaliadas encontram-se nas seções

2.4 e 2.5, respectivamente. A qualidade do produto junto ao fabricante, bem

como sua economia e rendimento, além de suas características de instalação e

manutenção devem ser consideradas na definição da escolha.

• Definir o número de luminárias: Com essas informações, pode-se efetuar o

cálculo do número de luminárias, que já foram escolhidas, para o ambiente a ser

iluminado. A fórmula será mostrada na seção 2.11.

• Disposição das luminárias no recinto: Os espaçamentos entre as luminárias

dependem de sua altura do plano de trabalho (altura útil) e da sua distribuição de

luz. Devem ser definidos os pontos de iluminação para a adequação dos

resultados ao projeto.

• Cálculo da viabilidade econômica: Deve ser realizada uma avaliação do

consumo energético, para que haja um cálculo dos custos da implementação do

projeto.

26

2.10 CONTROLE DOS SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO E ENERGIA

Os sistemas de iluminação, via de regra, apresentam um significativo potencial

de economia de energia elétrica. Sem prejuízo da iluminância desejada para as

atividades desenvolvidas nos locais atendidos, é possível otimizar estes sistemas

obtendo-se redução no consumo de eletricidade.

Um controle eficaz dos materiais e equipamentos se traduz em uma boa solução

para a obtenção de economias substanciais, que podem ser conseguidas com a

otimização na operação dos sistemas de iluminação, escolha criteriosa das fontes de

iluminação, componentes acessórios e, evidentemente, com um programa de

manutenção adequado das instalações.

2.10.1 Otimizando a operação dos sistemas de iluminação

A utilização racional dos sistemas de iluminação pode trazer economias

significativas de energia com a vantagem de, normalmente, exigir pouco investimento

para a execução das medidas envolvidas nessa racionalização:

Dentre as inúmeras medidas que podem ser adotadas, as mais representativas são:

• Adequação da iluminância a níveis previstos na norma, o que pode requerer

grandes investimentos;

• Desligamento da iluminação nos locais que não estão ocupados;

• Utilização de interruptores para maior flexibilidade no uso da iluminação; e

• Aproveitamento, sempre que possível, da iluminação natural.

2.10.2 Utilização de lâmpadas mais eficientes

Existem no mercado vários tipos de lâmpadas que podem ser utilizadas. Cabe ao

responsável pelo projeto determinar qual o tipo de lâmpada mais indicado, considerando

basicamente as seguintes características:

• Eficiência luminosa: Representa o número de lúmens produzidos pela lâmpada,

por watt consumido.

• Cor aparente da lâmpada : Deve ser avaliada para harmonizar a iluminação do

ambiente.

• Reprodução de cores : Caracteriza a capacidade das lâmpadas em não deformar

o aspecto visual dos objetos que iluminam.

27

• Vida útil : Representa o número de horas de funcionamento das lâmpadas,

definido em laboratório, segundo critérios pré-estabelecidos.

• Custos do equipamento e instalação: Devem ser utilizados numa análise de

custo/benefício a ser realizada.

Portanto, sempre que possível, devemos utilizar lâmpadas de alta eficiência

luminosa, com maior vida útil e melhor relação custo/benefício, bem adaptadas ao meio

ambiente onde serão utilizadas.

2.10.3 Cuidado com Luminárias e Difusores

A eficiência de uma luminária depende em grande parte das condições de

manutenção das superfícies refletoras e dos difusores.

No caso dos difusores, a solução ideal no plano energético é não utilizá-los, por

representarem uma perda significativa de fluxo luminoso. Porém, essa medida depende

das características do local atendido, que pode exigir uma maior proteção para as

lâmpadas, como também deve ser verificado o aumento no nível de ofuscamento que a

retirada desses acessórios pode causar.

Quando for necessário manter os difusores, deve-se procurar substituir aqueles

que se tornaram amarelecidos ou opacos, por outros de acrílico claro com boas

propriedades de difusão de luz. Para algumas aplicações, um difusor de vidro claro pode

ser usado se ele for compatível com a luminária e a instalação.

Com relação às luminárias, as superfícies refletoras devem ser mantidas limpas,

proporcionando boas condições de reflexão. Quando elas se tornarem amarelecidas ou

ocorrerem falhas na sua pintura, pode ser interessante pintá-las novamente, procurando

utilizar cores claras e refletoras.

Na aquisição ou substituição de luminárias, deve-se escolher um modelo

observando as suas características de reprodução da luz. E deve-se sempre lembrar que

as luminárias também apresentam parâmetros que influem no rendimento luminoso final

do conjunto lâmpada-luminária-difusor.

2.10.4 Avaliação dos Reatores Utilizados

Ao adquirir reatores, a preferência deve ser dada aos de boa qualidade, que

geralmente apresentam perdas reduzidas, consumindo menos energia para seu

funcionamento e, dessa forma, evitando desperdícios desnecessários de energia elétrica

e prejuízos ao sistema de iluminação.

28

Outro ponto a ser observado é o fator de potência dos reatores. Diversos

modelos já possuem compensação, apresentando elevado fator de potência. Deve-se

procurar usar estes modelos, evitando assim a sobrecarga das instalações de iluminação

e o conseqüente aumento das perdas por efeito Joule, bem como o uso desnecessário de

capacitores.

2.10.5 Controle eficiente da qualidade da iluminação

Para controlar a iluminação com eficiência é indispensável dispor de

equipamento de medição (luxímetro), que permite efetuar controles periódicos das

iluminâncias nos diversos locais. Os resultados devem ser devidamente anotados para

que suas variações possam ser seguidas no tempo.

Para serem comparáveis, estas medições devem ser realizadas em pontos

definidos e localizados com precisão, de acordo com as normas. Nos locais onde

houver interferência da iluminância natural, as medições devem ser feitas à noite.

2.10.6 Manutenção dos Sistemas de Iluminação

Nos sistemas de iluminação, um dos principais fatores de desperdício de energia

elétrica é a manutenção deficiente. De fato, a instalação que não apresenta uma

manutenção adequada se degrada com o tempo, determinando uma queda representativa

do fluxo luminoso e conseqüente diminuição da iluminância nos ambientes. Isto exige

uma maior potência instalada para o atendimento das normas de iluminação.

Com intervenções programadas, a iluminância melhora significativamente,

permitindo a utilização de um menor número de lâmpadas, proporcionando, portanto,

economia de energia elétrica. A experiência mostra que a implantação de um programa

eficiente de manutenção pode proporcionar ganhos de até 30% no consumo de energia.

Estes programas normalmente compreendem dois tipos básicos de intervenção:

• Limpeza das luminárias; e

• Substituição sistemática das lâmpadas.

Em sistemas mais complexos, que necessitam manter um adequado ajuste de

foco, pode-se incluir nesta manutenção periódica ajustes mais precisos de foco por

profissionais do segmento da iluminação.

29

2.11 O QUE DIZ A ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS

(ABNT):

A norma NBR 5413 da ABNT tem como objetivo estabelecer valores de

iluminâncias médias mínimas em serviço para iluminação artificial em interiores, onde

se realizem atividades de comércio, indústria, ensino, esporte e outras atividades.

Essa norma apresenta também algumas definições de alguns termos técnicos que

utiliza, como iluminância e campo de trabalho.

• Iluminância é o limite da razão do fluxo luminoso recebido pela superfície

em torno de um ponto considerado, para a área da superfície quando esta

tende para o zero.

• Campo de trabalho é a região onde, para qualquer superfície nela situada,

exigem-se condições de iluminância apropriadas ao trabalho visual a ser

realizado.

A norma estabelece algumas condições gerais em relação à iluminância dos

campos de trabalho:

• A iluminância deve ser medida no campo de trabalho. Quando este não for

definido, entende-se como tal o nível referente a um plano horizontal a

0,75m do piso.

• No caso de ser necessário elevar a iluminância em limitado campo de

trabalho, pode-se usar iluminação suplementar.

• A iluminância no restante do ambiente não deve ser inferior a 1/10 da

adotada para o campo de trabalho, mesmo que haja recomendação para valor

menor.

• Recomenda-se que a iluminância em qualquer ponto do campo de trabalho

não seja inferior a 70% da iluminância média determinada segundo a NBR

5382.

Cada ambiente requer um determinado nível de iluminância (E) ideal,

estabelecido de acordo com as atividades a serem ali desenvolvidas. A tabela 2.6 mostra

algumas situações:

Tab. 2.6: Iluminância para certos tipos de atividade . Fonte: http://www.catep.com.br, a partir do catálogo

30

geral da Lumicenter/99.

ILUMINÂNCIA (lux)

mín - méd - máx

TIPO DE AMBIENTE /

ATIVIDADE

20 - 30 - 50 -ruas públicas e

estacionamentos

50 - 75 - 100 - ambientes de pouca

permanência

75 – 100 - 150 - corredores e escadas

100 - 150 - 200 - depósitos

200 - 300 - 500 - trabalhos brutos e auditórios

500 - 750 - 1.000 -trabalhos normais:

escritórios e fábricas

1.000- 1.500 - 2.000

- trabalhos especiais:

gravação, inspeção, indústrias

de tecidos

2.000-3.000 - 5.000 - trabalho contínuo e exato:

eletrônica

5.000-7.500-10.000

- trabalho que exige muita

exatidão: placas eletro-

eletrônicas

10.000-15.000-20.000 - trabalho minucioso especial:

cirurgia

Uma vez conhecido o nível de iluminância, pode-se fazer o cálculo

luminotécnico para determinação do número de luminárias necessário para obtenção das

condições adequadas de iluminação do ambiente. Inicialmente, é preciso identificar as

características do ambiente, de acordo com o que foi visto na seção 2.8, além das cores

e tipos de materiais empregados na construção, já que cada um apresenta um grau de

reflexão (parte do fluxo luminoso que retorna ao ambiente) diferente, e que também

deverão ser considerados. A tabela 2.7 mostra alguns exemplos:

31

Tab. 2.7: Coeficiente de reflexão de alguns materiais e cores. Fonte: OSRAM Luminotécnica – Manual


Com isso, determina-se o índice de recinto, de acordo com as equações 2.4 e 2.5.

A seguir, escolhem-se a luminária e a lâmpada a serem utilizadas, levando em conta as

características das luminárias e das lâmpadas vistas nas seções 2.4 e 2.5,

respectivamente, e com o que está explicado na seção 2.8.

Os fabricantes de luminárias normalmente informam, em tabelas apropriadas, o

fator de utilização de cada produto, número que varia em função do grau de reflexão do

ambiente. Assim, uma vez escolhidas as luminárias e as lâmpadas, verifica-se o Fu da

luminária (na tabela específica) e o fluxo luminoso da mesma (produto do fluxo

luminoso da lâmpada multiplicado pela quantidade de lâmpadas da luminária), e aplica-

se a seguinte fórmula para obtenção do número de luminárias a serem utilizadas:

32

(eq. 2.7)

sendo:

L = largura do local (m);

C = comprimento do local (m)

E = iluminância (lux)

Φ Lumin = fluxo total das lâmpadas utilizadas pela luminária

η = fator de utilização

d = fator de depreciação.

Uma vez obtida a quantidade de luminárias necessárias, resta apenas locá-las no

ambiente da forma mais adequada.

Para cada tipo de local ou atividade, três iluminâncias são indicadas, sendo a

seleção do valor recomendado feita da seguinte maneira:

• Das três iluminâncias, considerar o valor do meio, devendo este ser utilizado em

todos os casos;

• O valor mais alto deve ser utilizado quando a tarefa apresenta refletâncias e

constrastes bastante baixos, trabalho visual crítico, erros de difícil correção e a

alta produtividade ou precisão são de grande importância;

• O valor mais baixo deve ser utilizado quando as refletâncias ou contrastes são

relativamente altos, a precisão não é importante e a tarefa é executada

ocasionalmente.

De acordo com a norma, no caso do ICC, que é o caso de corredores e escadas,

o qual é especificado no item 5.3.10 na NBR 5413 e suas três iluminâncias são 75 -100 -

150. Dessa forma, o valor a ser considerado para as iluminâncias é 100, para todos os

casos.

33

3. MATERIAIS E MÉTODOS

Neste capítulo, são apresentados os materiais e os métodos utilizados para a

obtenção dos resultados dos níveis de iluminância antes e depois das novas instalações,

e também as simulações para as novas instalações com o programa CalcuLux.

3.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS

Para melhor visualização e organização das novas instalações, o ICC, que é

dividido em bloco A e bloco B, foi subdividido em 6 grandes porções: ICC Norte -

Bloco A, ICC Centro - Bloco A, ICC Sul - Bloco A, ICC Norte - Bloco B, ICC Centro

- Bloco B e ICC Sul - Bloco B. Os resultados obtidos compreendem o térreo e o

mezanino de cada subdivisão.

A ala sul tem inicio no intervalo 000-003 e vai até a entrada sul. A ala centro vai

da entrada sul até a entrada norte. A ala norte vai da entrada norte até o intervalo 687-

690. Essas considerações são importantes para a compreensão da coleta dos resultados e

também para sua posterior análise. A figura 3.1 tem um esquemático da divisão do ICC

para o projeto.

Fig 3.1: Guia arquitetônico do ICC. Fonte: www.unb.br/fau.

34

3.2. MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS NA MEDIÇÃO DAS

INSTALAÇÕES ANTIGAS

Para a realização do projeto, foi preciso, primeiramente, verificar as condições

em que se encontravam as instalações do ICC antes da implantação do novo sistema de

iluminação.

Dessa forma, foi feita a medição do nível de iluminância em toda a extensão dos

dois blocos que compõem o ICC para que, após todas as novas instalações, fossem

realizadas comparações com o intuito de verificar o sucesso das mudanças.

Tais medições foram realizadas de acordo com a NBR 5413, e os materiais

utilizados foram:

• um luxímetro, que mede níveis de fluxo luminoso na faixa de 0,1 a 200000 lux,

com resolução de 0,1 lux;

• uma trena de 3 m, para medir as distâncias das larguras no piso e no mezanino,

usando referências para as medições;

• um cabo de madeira com 75 cm para estar de acordo com a norma, que

preconiza que o luxímetro deve estar a essa distância do chão no local onde se

quer fazer a medição;

• uma planilha para a orientação das medidas; e

• lápis e borracha.

As medições foram realizadas sempre à noite, sendo algumas vezes com auxílio

de outras pessoas. Em determinadas oportunidades, realizou-se esse processo mais na

parte da madrugada, porque nesse horário o fluxo era menor no ICC e não havia muita

movimentação que pudesse atrapalhar o bom andamento das medições.

Foram realizadas várias medições para que houvesse uma maior precisão quanto

à análise. As vigas dos dois blocos do ICC são espaçadas de três metros e numeradas,

com intervalos de 3 em 3, de 000 até 690. Assim, em cada uma dessas vigas foram

realizadas as medições, resultando num grande número de medidas.

Em cada bloco foram medidos os níveis de iluminância no térreo e no mezanino.

O procedimento adotado foi localizar-se a cerca de 1,65 m da parede, no térreo, e a 1,0

m da parede, no mezanino, e exatamente embaixo da calha que existe entre todos os

intervalos das vigas, de modo a se tentar ficar bem no centro, em cada intervalo, na

realização das medições.

Usou-se o cabo de 0,75m para seguir o que diz a norma e o luxímetro foi

35

utilizado geralmente na faixa de até 200 lux, exceto quando esse nível era ultrapassado e

a faixa tinha de ser aumentada para 2000 lux.

Fig 3.2: Foto tirada no térreo do ICC Norte. Largura de 3.30m.

36

Fig 3.3: Foto tirada no mezanino do ICC Norte. Largura de 2m.

Fig 3.4: Foto tirada mostrando a numeração de referência para as medidas.

37

Os resultados obtidos nesta medição estão no anexo I e sua análise e discussão

são realizadas na seção 4.1 do próximo capítulo.

3.3. SIMULAÇÃO COM O PROGRAMA CALCULUX

Com a ajuda do CalcuLux, um programa de simulação dos níveis de

iluminância, foram feitas simulações de como ficaria o local com a instalação dos novos

sistemas de luminárias, reatores e lâmpadas adquiridas, para verificar a eficácia do

nível de iluminância perante as exigências da norma.

Para este caso, utilizou-se uma das opções do programa, chamado CalcuLux

Indoor, mais adequado para as simulações do tipo de ambiente a que se refere o projeto,

apesar de não se tratar de uma sala fechada. Em virtude disso, algumas adaptações

tiveram de ser feitas, como será explicado um pouco mais adiante. O programa ainda

apresenta duas outras possibilidades de simulação, de acordo com o respectivo

ambiente: CalcuLux Road e CalcuLux Area.

As dimensões são colocadas na janela Room, guia Definition, a partir do menu

Data, observando bem o que se encontra nas plantas (figuras 3.12 a 3.14) e as medidas

obtidas nas figuras 3.2 e 3.3, para que haja maior fidelidade possível na simulação. Na

mesma janela, preenche-se o espaço com as refletâncias em cada direção do ambiente e

também o nível de iluminação requerido.

38

Fig 3.5: Especificações do ambiente. Janela Room, guia Definition, do programa CalcuLux.

As refletâncias servem para minimizar o problema causado por esse programa se

tratar de ambientes fechados. Assim, elas sugerem que há parede apenas no lado direito,

além de haver solo e teto. Nas outras direções, foi sugerida refletância nula para indicar

espaço aberto.

A forma de representar o mezanino no programa foi um pouco diferente, pois os

refletores de 150W não se encontram na mesma região de medição do andar. Dessa

forma, a região desejada foi delimitada com o uso de uma ferramenta chamada Border,

no menu Data, opções Room, no guia Advanced. Foi criada uma espécie de barreira em

x = 1,65m, a partir de onde se inicia a região desejada na medição.

39

Fig 3.6: Especificação para o mezanino. Janela Room, guia Advanced, do programa CalcuLux.

A seguir, no mesmo menu Data, há a opção Project Luminaires, em que se

escolhem as luminárias e lâmpadas que serão utilizadas no programa. Como o programa

é da Philips, todos os produtos utilizáveis são da empresa, e assim, deve-se escolher

aqueles que mais se assemelham com os utilizados no ICC. Dessa forma, para os

refletores de 150W o modelo equivalente para a simulação foi a luminária H/SDK 472 e

para as luminárias de 2x32W, o modelo TBS027/232-REBAL (igual ao original).

Assim, escolhe-se a lâmpada a ser utilizada em conjunto com a luminária, e ajusta-se

seu fluxo luminoso e os fatores de manutenção das lâmpadas e luminárias para, enfim,

adicioná-las ao programa.

40

Fig 3.7: Escolha das luminárias. Janela Project Luminaires, do programa CalcuLux.

Fig 3.8: Detalhes da luminária escolhida. Janela Project Luminaires,opção Change, do programa

CalcuLux

41

O próximo passo é posicioná-las de acordo com as figuras 3.12, 3.13, 3.14 e

3.15, e rodar o simulador para serem feitos os cálculos.

Fig 3.9: Posicionamento das luminárias. Janela Individual Luminaires, do programa CalcuLux

As simulações da iluminação do térreo encontram-se no anexo II, e do mezanino

encontram-se no anexo III, onde podem ser vistas as disposições em que se encontram

instaladas as luminárias, sob diferentes ângulos. São mostradas, ainda, as curvas isolux,

nas quais as regiões com mesmo fluxo luminoso estão representadas com a mesma cor,

e o cálculo dos níveis de iluminação em determinados pontos, para que seja feita a

iluminância média do ambiente. As luminárias são detalhadas e também são mostrados

os dados das instalações.

No capítulo 4, são analisadas e discutidas as simulações do programa, além de

comparações com os resultados obtidos com as novas instalações.

42

3.4. MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS NA MEDIÇÃO DAS NOVAS

INSTALAÇÕES

As medições realizadas com as novas instalações sucederam-se com os mesmos

métodos e materiais utilizados e descritos na seção 3.2, para que houvesse maior

fidelidade na comparação entre as duas situações. Os resultados obtidos encontram-se

no anexo IV.

O novo sistema de iluminação consiste na instalação de refletores com uma

lâmpada de 150W e de luminárias com duas lâmpadas de 32W. Esses equipamentos

serão mais bem detalhados na seção 3.6.

Os refletores de 150W estão espaçados entre si de 9 metros, intercaladas pelas

luminárias de 2x32W. Estas também guardam um espaço de 9 metros entre si, como

pode ser visto na figura 3.12 e nas figuras 3.13 e 3.14, que representam as plantas das

instalações elétricas dos blocos A e B do ICC Norte.

A altura total dos prédios é de 6,65 metros, mas as luminárias ficam a 5,85

metros do térreo. Em relação ao mezanino, as luminárias encontram-se a uma altura de

2,65m A figura 3.15 mostra o corte transversal dos prédios do ICC, identificando as

dimensões mencionadas.

43

Fig 3.10: Foto do refletor de 150W.

Fig 3.11: Foto da luminária de 2x32W.

44

Fig 3.12: Foto tirada ilustrando o espaçamento entre as luminárias.

Fig 3.13: Planta das instalações elétricas do bloco A do ICC Norte.

45

Fig 3.14: Planta das instalações elétricas do bloco B do ICC Norte.

Fig. 3.15: Corte transversal dos prédios do ICC. Legenda: “A” representa as luminárias de 150W; “B”, as

luminárias fluorescentes de 2x32W; “C”, a eletrocalha de 15x5 cm; “D”, a distância do mezanino ao teto,

que é de 3,45m; “E”, a distância entre o piso e o mezanino, que é de 3,20m.

46

O novo sistema de iluminação do ICC foi separado em 6 circuitos:

• A - Fazem parte os refletores de 150W que ficarão ligadas o tempo inteiro,

mesmo após o desligamento acionado pelo temporizador (que ocorre às 23h30),

as luminárias de 2x32W que estão ao redor das escadas do bloco B e também as

que iluminam as entradas para os banheiros neste bloco, e as lâmpadas que

iluminam as escadas do bloco A, bem como aquelas que iluminam o corredor à

sua volta;

• B - Fazem parte os refletores de 150W que desligam com o temporizador, a

partir das 23h30;

• D - Fazem parte as luminárias de 2x32W espaçadas de 9 metros entre si e que

desligam com o temporizador;

• Um circuito independente para as escadas do bloco B, que funcionam com a

utilização de interruptores three-way; e

• Dos circuitos C e E fazem as lâmpadas que iluminarão os canteiros centrais,

mas ainda não foram implantadas.

Para cada ala do ICC, nos blocos A e B há um quadro terminal correspondente,

resultando assim em 6 quadros ao longo de sua extensão. A ele são associados alguns

componentes, como um temporizador e um relé fotoelétrico. As figuras 3.16 a 3.20

ilustram os componentes dos quadros elétricos do ICC:

Fig 3.16: Quadro terminal do bloco A do ICC Norte.

47

Fig 3.17: Foto do Temporizador, contido no quadro terminal.

Fig 3.18: Foto das chaves comutadoras, contidas no quadro terminal.

48

Fig 3.19: Foto do ramal de entrada dos circuitos, contido no quadro terminal.

Fig 3.20: Foto dos relés fotoelétricos, contidos no quadro terminal.

49

Como visto nas descrições dos circuitos acima, o novo projeto luminotécnico do

ICC conta com um temporizador que, a partir das 23h30, passa a desligar alguns

refletores de 150W para diminuir o consumo de energia. Esses refletores são desligados

na proporção de 2 a cada 3, e a iluminação do ambiente funciona como uma iluminação

de segurança para os vigias e outras pessoas que se encontram presentes. As luminárias

de 2x32W são quase todas desligadas.

O anexo V mostra a relação das lâmpadas por circuito e também por alas, em

cada bloco. Em cada intervalo contou-se a quantidade de refletores de 150W e de

luminárias de 2x32W para a obtenção da potência de iluminação instalada. A partir

dessa contagem, verificou-se quais desligavam após o temporizador e realizou-se o

cálculo do consumo de energia, como é melhor detalhado na seção 4.6 do capitulo 4.

3.5. ILUMINAÇÃO DAS ESCADAS

Nos blocos A e B, alas norte, centro e sul, as medições nas escadas foram

realizadas de maneiras distintas, devido às suas diferentes disposições. No bloco B, as

medições foram no primeiro lance (mais alto), no intervalo entre os lances e no segundo

lance (mais baixo). No bloco A, por causa da localização da escada, as medidas foram

na parte mais alta da escada, no sétimo degrau e na parte do piso.

Fig 3.21: Foto tirada mostrando a disposição das escadas no bloco A do ICC Norte.

50

Fig 3.22: Foto tirada do ponto alto da escada do bloco A do ICC Norte.

Fig 3.23: Foto tirada mostrando a disposição das escadas no bloco B do ICC Norte.

51

Fig 3.24: Foto tirada mostrando os pontos de medições nas escadas do bloco B do ICC Norte.

3.6. DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS UTILIZADOS NAS NOVAS INSTALAÇÕES

Nesta seção, são apresentados os reatores, luminárias e lâmpadas utilizadas nas

novas instalações. Uma especificação dessas marcas e modelos é de fundamental

importância para que se avalie a possibilidade de as instalações se adequarem ao

exigido pela norma. Estas características são de grande valor também para a parte de

simulação, na qual são escolhidos modelos que se equiparem aos que são utilizados para

se ter uma proximidade com o resultado real.

3.6.1. Especificações para as luminárias de 2x32W

Para as luminárias de 2x32 W, foi utilizado o modelo TBS 027 da Philips,

especificada na figura 3.25. Com essa luminária, são utilizadas 2 lâmpadas do tipo FO

32W – 640, da fabricante OSRAM, que apresenta especificação na figura 3.26.

Originalmente, reatores eletrônicos Quicktronic Special QTIS-S 2x32/220V, que

são especificados na figura 3.27, foram utilizados para melhorar o desempenho dessas

lâmpadas. Porém, vários desses reatores apresentaram defeitos e tiveram de ser trocados

por outros, que são reatores eletrônicos de partida ultra-rápida e apresentam uma

52

potência menor, de 63W, menor corrente, de 0,30A, mesmo fator de potência, que é

0,98 e BF (fator de fluxo luminoso) =116%.

3.6.1.1. Luminárias TBS 027

Fig 3.25: Luminária TBS027/2x32W, da Philips. Fonte: Guia de iluminação Philips.

3.6.1.2. Lâmpadas FO 32W – 640

FLUORESCENTE TUBULAR ENERGY SAVER

FLUORESCENTE TUBULAR ENERGY SAVER

Vida útil: 7.500 horas

FO16/CW-6402) 16 4000 K 2B1)

1050 26 590 1 G13 25

FO16/21-8402) 16 4000 K 1B1)

1200 26 590 1 G13 25

FO32/CW-6402) 32 4000 K 2B1)

2350 26 1200 1 G13 25

FO32/21-8402) 32 4000 K 1B1)

2700 26 1200 1 G13 25

FO32/31-8302) 32 3000 K 1B1)

3050 26 1200 1 G13 25

1) Grupo de Reprodução de Cor

2) Opera com reatores magnéticos de partida rápida e reatores eletrônicos.

Fig 3.26: Características da lâmpada FO 32W-640 utilizada nas novas instalações. Fonte:

www.osram.com.br

As lâmpadas fluorescentes tubulares Energy Saver são consideradas as lâmpadas

da nova geração e economizadoras de energia. Podem ser caracterizadas por:

53

• Versões em pó fluorescente comum e trifósforo – LUMILUX® (maior eficiência

e melhor reprodução de cores);

• Diferentes opções de temperatura de cor;

• Posição de funcionamento : qualquer; e

• Ser “dimmerizadas” com a utilização em conjunto com reatores específicos.

O desempenho dessa família é otimizado com a instalação dos modernos

reatores eletrônicos QUICKTRONIC®. Por meio da operação em alta freqüência,

substituem os reatores eletromagnéticos convencionais e starters, possibilitando uma

maior economia de energia, maior conforto e maior durabilidade.

3.6.1.3. Reatores eletrônicos QUICKTRONIC®

SPECIAL

QUICKTRONIC® SPECIAL

Special

QTIS-S 2x16/127V 2xFluor T8 16W 0,30 0,98c 37 100%



-1xFluor T8 32W 0,28 0,97c 35 100%


-1xFluor T8 32W 0,19 0,95c 40 117%

QTIS-S 2x16/127V 190 42 34 185 20 310

QTIS-S 2x16/220V 190 42 34 185 20 330

QTIS-S 2x32/127V 190 42 34 185 20 310

QTIS-S 2x32/220V 190 42 34 185 20 330

Fig 3.27: Especificações do reator Quicktronic QTIS 2x32/220V, utilizado para melhorar o desempenho

das lâmpadas FO 32w-640. Fonte: www.osram.com.br.

54

Características gerais dos reatores Quicktronic:

• Freqüência de rede: 50 ou 60 Hz;

• Temperatura de operação: 0°C a 50°C;

• Partida das lâmpadas: partida fria de 0,3s;

• Freqüência de funcionamento: 40 kHz;

• Perdas de 11W;

• Distorção harmônica: THD < 10%; e

• Atende às normas: Segurança (NBR 14417) e Desempenho (NBR 14418).

3.6.2. Especificações para os refletores de 150 W

Nesta situação, a luminária específica utilizada foi o refletor D1-680/V, da

fabricante Repume. Suas características são apresentadas na figura 3.27. As lâmpadas

utilizadas são do tipo CDO-ET, da Philips, cujas especificações são mostradas na figura

3.28. Os reatores eletrônicos são embutidos e possuem corrente de 0,82 A, BF (fator de

fluxo luminoso) de 100%, fator de potência de 0,92 e perdas de 25W.

3.6.2.1. Refletor D1-680/V

CARACTERÍSTICAS:

Luminária industrial, facho aberto, corpo refletor repuxado em chapa de alumínio anodizado e selado.

Alojamento para reator em ferro zincado ou alumínio fundido. Lente plana de cristal temperado ou grade de

proteção galvanizada (a pedido especificar a referência aberta "A", vidro

"V", grade "G").

Soquete: E-40 com regulagem

Instalação: para aplicação em altura de montagem entre 4 e 8 metros.

Acabamento do alojamento: cor preto fosco

Para fixação dos suportes: utilizar DI-682/1 ou DI-682/2 (linha de

acessórios)

Lâmpadas Dimensões (mm) Referência.

V.Merc. V.Sódio V.Met.

Elip.Dif. Ø Altura

DI-680/AL

DI-680/FZ 250/400w 250/400w 250/400w 425 480

Fig 3.28: Características da luminária utilizada para os refletores de 150W. Fonte: www.repume.com.br.

55

3.6.2.2. Lâmpadas CDO-ET

Fig 3.29: Características das lâmpadas CDO-ET 150W, base E40, utilizadas nas novas instalações. Fonte:

Guia de iluminação Philips.

As lâmpadas do modelo MASTER, da Philips, são de vapor multimetálico que

consistem em tubo de quartzo, contendo mercúrio de alta pressão e uma mistura de

iodeto metálico, que está alojado em um bulbo externo de vidro e termina em uma base-

padrão com rosca.

Elas são projetadas para trabalhar com reatores para sistemas metálicos, ou

mercúrio, ou sódio, de qualquer fabricante. No geral, podem trabalhar até -20°C, o que

significa que podem operar em câmaras frigoríficas, desde que os equipamentos

auxiliares e a lâmpada sejam devidamente protegidos da água.

Aplicação: iluminação de galpões industriais/comerciais, esportiva, fachadas,

monumentos, e demais locais que necessitem de uma iluminação com alta qualidade de

luz e eficiência do sistema.

56

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Neste capítulo, são analisados os resultados encontrados nas simulações e nas

medições das antigas e novas instalações, para que sejam feitas comparações e, assim,

ocorra uma avaliação se o projeto foi bem-sucedido e ficou adequado à norma. Além

disso, são mostrados o consumo de energia e a potência de iluminação instalada, com os

comentários pertinentes.

4.1. ANÁLISE DAS MEDIÇÕES DAS INSTALAÇÕES ANTIGAS

Na seção 3.2 do capítulo anterior, o processo de medição das instalações antigas

foi descrito e, no anexo I, os resultados encontrados foram mostrados. Esse processo

consistiu na utilização de um luxímetro para a obtenção dos níveis de iluminação das

alas norte, centro e sul dos blocos A e B do ICC, a partir das referências consideradas.

Fazendo a análise dos resultados, pode-se verificar que o ambiente não se

adequava ao exigido pela norma. O estado de conservação era muito ruim, com a

existência de várias lâmpadas queimadas, ou em condições precárias para iluminar o

ambiente.

O espaçamento entre as luminárias não era padronizado, resultando em áreas

muito pouco iluminadas, enquanto outras áreas, principalmente no bloco B,

encontravam-se com um melhor nível de luminosidade por causa da grande

concentração de luminárias, mesmo estas apresentando também um espaçamento sem

padrão. Para melhor entendimento dos níveis de iluminação encontrados, apenas a

existência das luminárias de grande potência, sem consideração de valores, foi

mencionada em cada intervalo de medição.

As figuras 4.1 a 4.6 contêm gráficos que mostram os resultados dos níveis de

iluminação obtidos nas instalações antigas, para o térreo, e as figuras 4.7 a 4.12, para o

mezanino:

57

0 20 40 60 80

100

120

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Exigido

F

ig. 4.1: Gráfico I: N

íveis de iluminação das instalações antigas do IC

C S

ul Bloco A

, para o térreo.

58

0 20 40 60 80

100

120

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Inte

rvalo

s

Iluminâncias (lx)

An

tigas

Exig

ido

F

ig. 4.2: Gráfico II: N


C C

entro Bloco A

, para o térreo.

59

0 20 40 60 80

100

120

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Exigido

F

ig. 4.3: Gráfico III: N


C N

orte Bloco A

, para o térreo.

60

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Exigido

Fig. 4.4: G

ráfico IV: N


C Sul B

loco B, para o térreo

61

0 50

100

150

200

250

234-237

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminâncias (lx)

An

tigas

Exig

ido

F

ig. 4.5: Gráfico V

: Níveis de ilum

inação das instalações antigas do ICC

Centro B

loco B, para o térreo

62

0 50

100

150

200

250

468-471

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Exigido

F

ig. 4.6: Gráfico V

I: Níveis de ilum


Norte B

loco B, para o térreo.

63

0 50

100

150

200

250

300

350

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Exigido

F

ig. 4.7: Gráfico V

II: Níveis de ilum


Sul B

loco A, para o m

ezanino.

64

0 50

100

150

200

250

300

350

400

450

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalo

s

Iluminâncias (lx)

An

tigas

Exig

ido

F

ig. 4.8: Gráfico V

III: Níveis de ilum


Centro B

loco A, para o m

ezanino.

65

0 50

100

150

200

250

300

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Exigido

F

ig. 4.9: Gráfico IX

: Níveis de ilum


Norte B

loco A, para o m

ezanino.

66

0 50

100

150

200

250

300

350

400

450

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

216-219

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Exigido

F

ig. 4.10: Gráfico X

: Níveis de ilum


Sul Bloco B

, para o mezanino.

67

0

100

200

300

400

500

600

700

234-237

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminância (lx)

An

tigas

Exig

ido

F


I: Níveis de ilum


Centro B

loco B, para o m

ezanino.

68

0

100

200

300

400

500

600

468-471

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Exigido

Fig. 4.12: G

ráfico XII: N


C N

orte Bloco B

, para o mezanino.

69

Os refletores utilizados variavam bastante, de 150 W a 250 W, e não foram

encontrados documentos que pudessem dar uma ajuda maior nesta parte do projeto. As

lâmpadas fluorescentes também não apresentavam um modelo definido e, dessa forma,

havia lâmpadas de 32 W e de 40 W ao longo do ICC.

Nos intervalos entre as alas norte e centro, e centro e sul, as condições de

iluminação eram precárias e havia muitas lâmpadas queimadas, tornando o ambiente

muito escuro, no qual os níveis eram quase sempre próximos de zero.

Nas escadas, a iluminação também não satisfazia a norma, devido ao grande

número de lâmpadas queimadas e à evidente falta de cuidado com os equipamentos de

iluminação.

Uma comparação entre as antigas e as novas instalações é feita na seção 4.4.

4.2. ANÁLISE DAS SIMULAÇÕES COM O PROGRAMA CALCULUX

Na seção 3.3 do capítulo anterior, foi considerado o uso do programa CalcuLux

Indoor, da Philips, como o mais apropriado para o projeto em estudo, devido ao fato de

suas ferramentas de utilização poderem se adequar ao ambiente e seus tipos de

luminárias disponíveis para uso nas simulações serem compatíveis com as utilizadas no

projeto de instalações do ICC. Foram consideradas as hipóteses utilizadas no programa

para que ele se aproximasse ao máximo da situação real.

As plantas das figuras 3.12 a 3.15 servem como base para a simulação realizada

com o programa, pois mostram os espaçamentos das luminárias e as dimensões a serem

utilizadas no programa para o cálculo do nível de iluminação.

4.2.1. Simulações para o térreo

As simulações no térreo obtiveram um valor médio de 110 lux, satisfatório com

o valor médio que a norma exige, que é 100 lux. Percebe-se um padrão no fluxo

luminoso, no qual os maiores valores estão concentrados nas regiões próximas aos

refletores de 150 W, e valores um pouco menores nas regiões próximas às luminárias de

2x32 W.

70

As simulações foram feitas para um intervalo bem menor que a extensão de todo

o ICC, pois dessa forma ficaria melhor a visualização. Como o programa trata de

ambientes fechados, a simulação acompanha a orientação dos fluxos luminosos e, num

canto da sala amostral, o nível de iluminação é menor que nas outras partes.

As figuras 4.13 e 4.14 mostram as curvas isolux e a iluminância média obtida:

Fig. 4.13: Curvas isolux para a simulação das instalações do térreo.

Fig. 4.14: Iluminância média obtida nas simulações para o térreo.

4.2.2. Simulações para o mezanino

As simulações no mezanino apresentam valor médio de 103 lux, o que satisfaz o

que a norma exige. Nas regiões próximas às luminárias de 2x32 W, os valores

encontrados são maiores que em outras regiões um pouco mais distantes delas, cujos

valores encontram-se abaixo do mínimo exigido pela norma. Em alguns pontos

71

próximos à borda colocada para delimitação da área, os valores obtidos foram muito

altos.

As simulações foram feitas para um intervalo bem menor que a extensão de todo

o ICC, pois dessa forma ficaria melhor a visualização. Como o programa trata de

ambientes fechados, a orientação dos fluxos luminosos faz com que se acumulam num

canto da sala, pois batem na parede e voltam, deixando o nível de iluminação maior

nessa parte.

As figuras 4.15 e 4.16 mostram as curvas isolux e a iluminância média obtida:

Fig. 4.15: Curvas isolux para a simulação das instalações do mezanino.

72

Fig. 4.16: Iluminância média obtida nas simulações para o mezanino.

4.3. ANÁLISE DAS MEDIÇÕES DAS NOVAS INSTALAÇÕES

Os resultados das medições encontram-se no anexo IV, obtidos a partir de um

processo como o que foi realizado para o caso das antigas instalações. Eles mostram que

o novo sistema de iluminação melhorou a iluminação do ambiente e fez com que este se

adaptasse à norma tanto no piso quanto no mezanino.

4.3.1. Análise das medições das novas instalações no térreo

No térreo, como as luminárias estão espaçadas padronizadamente, todas as áreas

são bem iluminadas e com valores bem acima dos exigidos pela norma. Como se pode

ver na figura 4.17, há a sensação de que todo o piso está bem iluminado.

73

Fig 4.17: Foto tirada da iluminação no térreo antes das 23h30.

Verificando, no anexo IV, as médias das iluminâncias das alas dos blocos A e B,

para o térreo, percebe-se sua variação de 127,9 a 145,5 lúmens, o que é um resultado

muito bom.


iluminação obtidos para o térreo, nas novas instalações.

74

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Novas

Exigido

F



inação das novas instalações do ICC

Sul B

loco A, para o térreo.

75

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

220

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminâncias (lx)

No

vas

Exig

ido

F


IV: N

íveis de iluminação das novas instalações do IC

C C

entro Bloco A

, para o térreo.

76

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Novas

Exigido

Fig. 4.20: G

ráfico XV

: Níveis de ilum


Norte B

loco A, para o térreo.

77

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Novas

Exigido

F


VI: N


C S

ul Bloco B

, para o térreo.

78

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

234-237

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminâncias (lx)

No

vasE

xigid

o

Fig. 4.22: Gráfico X

VII: N


C C

entro Bloco B

, para o térreo.

79

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

468-471

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Novas

Exigid

o


VIII: N


C N

orte Bloco B

, para o térreo.

80

Como pode ser verificado pelos gráficos, os fluxos luminosos apresentam

maiores valores nos locais onde a medição localiza-se exatamente embaixo dos

refletores de 150W, e mais perto das luminárias de 2x32W esses valores caem um

pouco. Ocorre um padrão no nível de iluminação, com um grande valor seguido por

dois valores um pouco menores.

Em alguns pontos, principalmente naqueles próximos aos intervalos entre as

alas, o fluxo foi menor, pois as rampas que levam ao mezanino causam sombreamento,

o que diminui o valor do fluxo.

Não foram realizadas medições nos intervalos entre as alas norte e centro, e

centro e sul, pois o fluxo de pessoas era muito grande e havia grande quantidade de

atividades comerciais diversas, todas com iluminação própria.

4.3.2. Análise das medições das novas instalações no mezanino

No mezanino, o nível de iluminação apresenta um valor menor que o do térreo.

A figura 4.24 mostra como se porta o fluxo luminoso no primeiro andar, em que há

regiões afetadas pela sombra causada pelo parapeito, a partir do fluxo luminoso emitido

pelos refletores de 150W.

Fig 4.24: Foto tirada da iluminação no primeiro andar, antes das 23h30.

81

Verificando, no anexo IV, as médias das iluminâncias das alas dos blocos A e B,

para o mezanino, percebe-se sua variação de 77,2 a 106,3 lúmens. Esses valores são

superiores ao mínimo exigido pela norma, mas em muitos casos não se encontram no

valor médio exigido.

O alto desvio padrão ocorre porque nos pontos do mezanino mais próximos aos

refletores de 150W há um sombreamento devido ao parapeito de proteção, acarretando

níveis de fluxo luminoso baixos nessas regiões. Além disso, devem ser consideradas

algumas possibilidades de erros nessas medições, como erros humanos e as enormes

variações do fluxo luminoso verificadas no luxímetro durante o processo.


iluminação obtidos para o mezanino, nas novas instalações.

82

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Novas

Exigido

Fig. 4.25: G

ráfico XIX

: Níveis de ilum


Sul B

loco A, para o m

ezanino.

83

0 20 40 60 80

100

120

140

160

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminâncias (lx)

No

vasE

xigid

o


X: N


C C

entro Bloco A

, para o mezanino.

84

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Novas

Exigid

o


XI: N


C N

orte Bloco A

, para o mezanino.

85

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

220

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

216-219

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Novas

Exigido

F


XII: N


C S

ul Bloco B

, para o mezanino.

86

0 20 40 60 80

100

120

140

160

234-237

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminância (lx)

No

vasE

xigid

o

Fig. 4.29: G

ráfico XX



Centro B

loco B, para o m

ezanino.

87

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

468-471

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Novas

Exigido

F


XIV

: Níveis de ilum


Norte B

loco B, para o m

ezanino.

88

Os pontos em que os maiores valores de fluxo luminoso ocorrem são os mais

próximos das luminárias de 2x32 W, enquanto os pontos mais próximos dos refletores

de 150 W apresentam menor valor, como explicado no parágrafo anterior. Dessa forma,

há um padrão nas medidas, em que há dois grandes valores seguidos de um valor bem

inferior a eles.

As medições nos intervalos entre as alas mostram que este setor está muito bem

iluminado, com a presença de várias luminárias.

4.4. COMPARAÇÃO ENTRE SIMULAÇÃO E MEDIÇÕES DAS NOVAS

INSTALAÇÕES

Os resultados obtidos com as simulações das novas instalações, nos anexos II e

III, e aqueles obtidos nas medições com o luxímetro, no anexo IV, mostram certa

equivalência entre eles.

4.4.1. Comparação entre simulação e medições das novas instalações do térreo

As simulações e medições obtidas para o térreo apresentaram diferenças em

relação aos valores médios encontrados para cada uma das alas do ICC. Na simulação o

valor médio encontrado foi menor do que aqueles encontrados no anexo. A

padronização das variações dos fluxos luminosos foi a mesma, pelo fato de se ter

conseguido representar com certa fidelidade o ambiente desejado.

A figura 4.31 contém o gráfico XXV, que mostra a comparação entre os

resultados obtidos na simulação e os obtidos nas medições das novas instalações, para o

térreo:

89

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Blo

co A

Nor

te

Blo

co A

Cen

tro

Blo

co A

Sul

Blo

co B

Nor

te

Blo

co B

Cen

tro

Blo

co B

Sul

Alas

Ilum

inân

cias

(lx

)

Simulação Novas Exigido

Fig. 4.31: Gráfico XXV: Comparação entre os resultados obtidos na simulação e nas novas instalações,

para o térreo.

4.4.2. Comparação entre simulação e medições das novas instalações do mezanino

As simulações e medições no mezanino apresentam valores médios bem

próximos, para algumas alas, pois no ICC, devido ao sombreamento, há alguns pontos

em que o nível é menor. Porém, na simulação o ambiente representado foi um pouco

diferente do real, devido à dificuldade em representar o parapeito que causa o

sombreamento dos fluxos luminosos dos refletores de 150 W.

A figura 4.32 contém o gráfico XXVI, que mostra a comparação entre os

resultados obtidos na simulação e os obtidos nas medições das novas instalações, para o

mezanino:

90

0

20

40

60

80

100

120

Blo

co A

Nor

te

Blo

co A

Cen

tro

Blo

co A

Sul

Blo

co B

Nor

te

Blo

co B

Cen

tro

Blo

co B

Sul

Alas

Ilum

inân

cias

(lx

)

Simulação Novas Exigido

Fig. 4.32: Gráfico XXVI: Comparação entre os resultados obtidos na simulação e nas novas instalações,

para o mezanino.

4.5. COMPARAÇÃO ENTRE AS INSTALAÇÕES ANTIGAS E AS NOVAS

INSTALAÇÕES

Nas instalações antigas, a falta de padronização na distribuição das luminárias ao

longo do ICC era evidente, com lugares com maior concentração de luminárias que

outros, acarretando em grandes diferenças nas medições dos fluxos luminosos. Os

gráficos das figuras 4.1 a 4.12 demonstram que o nível era bem abaixo do exigido pela

norma, assim como as médias para as alas calculadas no anexo I.

A potência das lâmpadas não era bem definida, e elas apresentavam diversos

valores. Além disso, havia uma falta de cuidado muito grande para com elas, que se

encontravam em condições precárias. Nos intervalos entre as alas não foi possível fazer

medições, pois eram muito escuros os ambientes. Outro ponto a ser mencionado é que

não havia documentação, como plantas, especificações das marcas das luminárias, entre

outras coisas, para consultas sobre seu projeto luminotécnico.

Nas novas instalações, as luminárias estão bem distribuídas ao longo dos

prédios, padronizadamente espaçadas, e iluminam o ambiente adequadamente à norma.

Os gráficos das figuras 4.18 a 4.23, para o térreo, e 4.25 a 4.30, para o mezanino,

demonstram que o nível está adequado ao exigido pela norma, assim como as médias

91

para as alas calculadas no anexo IV.

As marcas e outras características das lâmpadas e luminárias, como a potência,

estão especificadas e definidas, e, com a existência de documentação para consultas, é

possível se fazer um controle do consumo de energia e da durabilidade dos conjuntos

luminosos. As plantas que detalham os circuitos distintos existentes nos prédios são

uma das principais fontes de recurso para pesquisa sobre as instalações.

As figuras 4.33 a 4.38 contêm gráficos que mostram a comparação entre os

níveis de iluminação obtidos para as instalações antigas e os obtidos para as novas

instalações, para o térreo, e as figuras 4.39 a 4.44, para o mezanino:

92

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Novas

Exigido

Fig. 4.33: G

ráfico XX

VII: C

omparação entre os níveis de ilum

inação das novas instalações e das antigas instalações do ICC

Sul Bloco A

, para o térreo.

93

0 50

100

150

200

250

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminâncias (lx)

An

tigas

No

vasE

xigid

o

F


XV

III: Com

paração entre os níveis de iluminação das novas instalações e das antigas instalações do IC

C C

entro Bloco A

, para o térreo.

94

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Novas

Exigido

F


XIX

: Com


C N

orte Bloco A

, para o térreo.

95

0 20 40 60 80

100

120

140

160

180

200

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Novas

Exigido

Fig. 4.36: G

ráfico XX

X: C



Sul B


96

0 50

100

150

200

250

234-237

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminâncias (lx)

An

tigas

No

vasE

xigid

o


XX

I: Com


C C

entro Bloco B

, para o térreo.

97

0 50

100

150

200

250

468-471

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Novas

Exigido

Fig. 4.38: G

ráfico XX

XII: C



Norte B


98

0 50

100

150

200

250

300

350

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Novas

Exigido

Fig. 4.39: G

ráfico XX

XIII: C



Sul B

loco A, para o m

ezanino.

99

0 50

100

150

200

250

300

350

400

450

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminâncias (lx)

An

tigas

No

vasE

xigid

o

Fig. 4.40: G

ráfico XX

XIV

: Com


C C

entro Bloco A

, para o mezanino.

100

0 50

100

150

200

250

300

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Novas

Exigido

F


XX

V: C



Norte B

loco A, para o m

ezanino.

101

0 50

100

150

200

250

300

350

400

450

000-003

006-009

012-015

018-021

024-027

030-033

036-039

042-045

048-051

054-057

060-063

066-069

072-075

078-081

084-087

090-093

096-099

102-105

108-111

114-117

120-123

126-129

132-135

138-141

144-147

150-153

156-159

162-165

168-171

174-177

180-183

186-189

192-195

198-201

204-207

210-213

216-219

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Novas

Exigido

Fig. 4.42: G

ráfico XX

XV

I: Com


C S

ul Bloco B

, para o mezanino.

102

0

100

200

300

400

500

600

700

234-237

240-243

246-249

252-255

258-261

264-267

270-273

276-279

282-285

288-291

294-297

300-303

306-309

312-315

318-321

324-327

330-333

336-339

342-345

348-351

354-357

360-363

366-369

372-375

378-381

384-387

390-393

396-399

402-405

408-411

414-417

420-423

426-429

432-435

438-441

444-447

Intervalos

Iluminância (lx)

An

tigas

No

vasE

xigid

o


XX

VII: C



Centro B

loco B, para o m

ezanino.

103

0

100

200

300

400

500

600

468-471

474-477

480-483

486-489

492-495

498-501

504-507

510-513

516-519

522-525

528-531

534-537

540-543

546-549

552-555

558-561

564-567

570-573

576-579

582-585

588-591

594-597

600-603

606-609

612-615

618-621

624-627

630-633

636-639

642-645

648-651

654-657

660-663

666-669

672-675

678-681

684-687

Intervalos

Iluminâncias (lx)

Antigas

Novas

Exigido

Fig. 4.44: G

ráfico XX

XV

III: Com


C N

orte Bloco B

, para o mezanino.

104

Fazendo a análise dos gráficos, verifica-se que houve uma enorme melhora nas

medidas dos fluxos luminosos. Antes, eles se encontravam bem abaixo do exigido pela

norma; agora, eles estão de acordo com o que requer a norma.

Em alguns pontos, nos mezaninos, as iluminâncias das instalações antigas foram

maiores, pois os refletores tinham valores variados e superiores a 150 W, além de

estarem em grande concentração.

Os pontos das novas instalações que ainda se encontram bem abaixo do que a

norma exige devem-se, como explicado na seção 4.3.2, ao sombreamento causado pelos

parapeitos de proteção nos pontos mais próximos aos refletores de 150 W.

4.6. ANÁLISE DO CONSUMO DE ENERGIA

De acordo com o anexo V, verifica-se a potência instalada em cada ala dos

blocos A e B. Com isso, é feito o cálculo do consumo de energia, por circuito e por ala.

O foco é dado ao consumo de cada circuito e ala, e a demanda não foi calculada. O

circuito A, além dos refletores de 150 W, também compreende luminárias de 2x32 W,

que ficam ligadas mesmo após o desligamento acionado pelo temporizador, assim como

os refletores de 150W. Do circuito B, fazem parte os refletores de 150 W e as

luminárias de 2x32 W que desligam com o acionamento do temporizador. As luminárias

das escadas do bloco B, que têm um circuito independente, foram consideradas como

tendo funcionamento como as do circuito D, para fins de cálculo. Os circuitos C e E,

que ainda não foram implementados, não foram considerados nos cálculos.

105

Fig 4.45: Foto tirada após as 23h30, quando o desligamento é acionado pelo temporizador e apenas as

lâmpadas do circuito A permanecem ligadas.

4.6.1.Cálculo da Potência instalada:

Pelo anexo V, pode-se verificar a potência instalada por circuito e também por

ala, nas quais os blocos são divididos. Pode ser feito também o cálculo de potência

instalada pelos refletores de 150 W, com perdas do reator de 25 W e pelas luminárias de

2x32 W, com perdas do reator de 11 W.

• Para as luminárias de 150 W temos:

(86 + 92) x (150 + 25) = 31,15 kW.

• Para as luminárias de 2x32W temos:

(193 + 205) x (2x32 + 11) = 29,85 kW.

• Potência total instalada:

31,15 + 29,85 = 61,00 kW.

106

• Circuito A (compreende os refletores de 150 W e as luminárias de 2x32 W que

não são desligados com o temporizador):

16,55 + 12,30 = 28,85 kW.

• Circuito B (compreende os refletores de 150 W que são desligados com o

temporizador):

9,45 + 9,275 = 18,725 kW.

• Circuito D (compreende as luminárias de 2x32W que são desligados com o

temporizador):

5,475 + 5,70 = 11,175kW.

• Circuito independente (compreende as luminárias que funcionam com

interruptor three-way):

2,25 kW.

• Potência total instalada:

28,85 + 18,725 + 11,175 + 2,25 = 61,00 kW.

Tab. 4.1: Potência instalada por ala.

Ala Potência instalada de iluminação

Bloco A Sul 7,75 kW

Bloco A Centro 7,175 kW

Bloco A Norte 8,525 kW

Bloco B Sul 8,525 kW

Bloco B Centro 7,60 kW

Bloco B Norte 8,45 kW

107

4.6.2.Cálculo do consumo de energia:

Para determinar os custos com o consumo de energia, deve-se verificar a

contrato de fornecimento que a Universidade de Brasília tem com a CEB. Este contrato

usa a tarifa horo-sazonal, em que a tarifa varia com o horário da utilização (na ponta de

carga e fora da ponta de carga) e também de acordo com o período do ano (seco ou

úmido).

Para a realização do cálculo dos custos com energia elétrica no ICC, considera-

se que o sistema de iluminação funciona das 18h00 às 06h00, durante vinte e oito dias

por mês. O horário de ponta de carga, de segunda-feira a sexta-feira, vai das 18h00 às

21h00, totalizando três horas de ponto de carga e nove horas fora de ponto de carga..

Nos finais de semana, são doze horas fora de ponto de carga.

Dessa forma, o cálculo do custo mensal de energia elétrica é:

C.M.E = [(T.U.M.P x tp) + (T.U.M.F.P x tfp) + (T.U.M.F.F.S x tfp)] x Pot (eq.4.1)

sendo:

C.M.E = custo mensal de energia elétrica;

T.U.M.P = tempo de utilização mensal da ponta de carga;

T.U.M.F.P = tempo de utilização mensal fora da ponta de carga;

T.U.M.F.F.S = tempo de utilização mensal fora da ponta de carga nos finais de semana;

tp = tarifa na ponta de carga;

tfp = tarifa fora da ponta de carga; e

Pot = potência ativa total.

Cada circuito das novas instalações tem uma forma diferente de calcular o custo

mensal, devido à ação do temporizador:

• O circuito A fica ligado durante todo o intervalo de doze horas. Durante a

semana, seu tempo de utilização da ponta de carga é de três horas e é de nove

horas o tempo de utilização fora da ponta de carga. Nos finas de semana, seu

tempo de utilização totaliza doze horas fora do ponto de carga;

108

• Os circuitos B e D desligam após o acionamento do temporizador e não ligam

nos finais de semana. Durante a semana, o tempo de utilização da ponta de carga

é de três horas e é de duas horas e meia o tempo de utilização fora da ponta de

carga. Nos finais de semana, ficam desligados o tempo inteiro;e

• O circuito independente é, para fins de cálculos, considerado como se ficasse

desligado após o acionamento do temporizador, durante a semana, e ligado

durante metade do dia nos finais de semana. Dessa forma, tempo de utilização

da ponta de carga é de três horas e é de nove horas o tempo de utilização fora da

ponta de carga, durante a semana. Nos finais de semana, seu tempo de utilização

totaliza seis horas fora da ponta de carga.

Tab 4.2: Custo mensal para o circuito A.

Período

do ano

T.U.M.P

(h)

tp

(R$/kWh)

T.U.M.F.P

(h)

T.U.M.F.F.S

(h)

tfp

(R$/kWh)

Pot

(kW)

Custo

Mensal

(R$)

Seco 3 x 20 =60 0,2812799 9 x 20 =180 12 x 8 = 96 0,1446133 28,85 1638,39

Úmido 3 x 20 =60 0,2570399 9 x 20 =180 12 x 8 = 96 0,1284933 28,85 1468,08

• Dessa forma, o custo anual com energia do circuito A é:

(1638,39 x 6) + (1468,08 x 6) = R$ 10135,68.

Tab 4.3: Custo mensal para os circuitos B e D.

Período

do ano

T.U.M.P

(h)

tp

(R$/kWh)

T.U.M.F.P

(h)

T.U.M.F.F.S

(h)

tfp

(R$/kWh)

Pot

(kW)

Custo

Mensal

(R$)

Seco 3 x 20 =60 0,2812799 2,5 x 20=50 0 x 8 = 0 0,1446133 29,90 720,81

Úmido 3 x 20 =60 0,2570399 2,5 x 20=50 0 x 8 = 0 0,1284933 29,90 653,23

109

• Dessa forma, o custo anual com energia dos circuitos B e D é:

(720,81 x 6) + (653,23 x 6) = R$ 8244,22..

Tab 4.4: Custo mensal para o circuito independente.

Período

do ano

T.U.M.P

(h)

tp

(R$/kWh)

T.U.M.F.P

(h)

T.U.M.F.F.S

(h)

tfp

(R$/kWh)

Pot

(kW)

Custo

Mensal

(R$)

Seco 3 x 20 =60 0,2812799 3 x 20=50 6 x 8 = 48 0,1446133 2,25 69,85

Úmido 3 x 20 =60 0,2570399 3 x 20=50 6 x 8 = 48 0,1284933 2,25 63,03

• Dessa forma, o custo anual com energia do circuito independente é:

(69,85 x 6) + (63,03 x 6) = R$ 797,28.

Utilizando os dados, pode-se calcular o custo mensal para cada período e o custo

anual das novas instalações:

• O custo mensal para o período seco é:

1638,39 + 720,81 + 69,85 = R$ 2429,05.

• O custo mensal para o período úmido é:

1468,08 + 655,23 + 63,03 = R$ 2186,34.

• Dessa forma, o custo anual é:

(2429,05 x 6) + (2186,34 x 6) = R$ 27692,34.

Se não houvesse o temporizador e, assim, os circuitos B e D não desligassem

após as 23h30, os custos mensal e anual seriam os seguintes:

110

Tab 4.5: Custo mensal se não houvesse o desligamento devido ao temporizador.

Período

do ano

T.U.M.P

(h)

tp

(R$/kWh)

T.U.M.F.P

(h)

T.U.M.F.F.S

(h)

tfp

(R$/kWh)

Pot

(kW)

Custo

Mensal

(R$)

Seco 3 x 20 =60 0,2812799 9 x 20=180 12 x 8 = 96 0,1446133 61,00 3464,19

Úmido 3 x 20 =60 0,2570399 9 x 20=180 12 x 8 = 96 0,1284933 61,00 3104,08

Dessa forma, para se encontrar o custo mensal, deve-se adicionar os valores

obtidos na tabela 4.5 ao custo mensal do circuito independente. Assim:

• Custo mensal para o período seco:

3464,19 + 69,85 = R$ 3534,04.

• Custo mensal para o período úmido:

3104,08 + 63,03 = R$ 3167,11.

• Custo anual se não houvesse o temporizador:

(3534,04 x 6) + (3167,11 x 6) = R$ 40146,90.

• Analisando os resultados calculados, observa-se que a economia anual

proporcionado pela ação do temporizador foi de:

40146,90 – 27692,34 = R$ 12454,56 ou redução de 44,97% do consumo anual.

• Por mês, para o período seco, a economia foi de:

3534,04 – 2429,05 = R$ 1104,99 ou redução de 45,49%.do consumo mensal.

• Para o período úmido, a economia foi de:

3167,11 – 2186,34 = R$ 980,77 ou redução de 44,86% do consumo mensal.

Em relação às antigas instalações, a comparação é difícil, pois o acesso para a

verificação das potências das luminárias de maior potência era difícil e havia muitas

lâmpadas fluorescentes em falta, o que prejudicava esse cálculo.

111

5. CONCLUSÕES

Nas instalações antigas, a falta de padronização na distribuição das luminárias ao

longo do ICC era evidente, e os equipamentos de iluminação se encontravam em

condições precárias, devido à falta de cuidado para com eles. Isso acarretava grandes

diferenças nas medições dos fluxos luminosos, cujos valores estavam abaixo do exigido

pela norma. A visualização por meio de gráficos foi de grande importância para que

uma análise melhor pudesse ser feita a respeito dessas instalações.

Nas novas instalações, as luminárias estão bem distribuídas ao longo dos

prédios, padronizadamente espaçadas, e há uma maior quantidade de luminárias e

refletores que fazem com que os níveis de iluminação sejam adequados aos exigidos

pela norma. Cada ala dos blocos possui um quadro de alimentação e esses circuitos

estão divididos de acordo com o efeito do acionamento do temporizador sobre eles.

Um dos grandes problemas das instalações antigas é que não havia

documentação, como plantas, especificações das marcas das luminárias, entre outras

coisas, para consultas sobre seu projeto luminotécnico.

Nas novas instalações, com a existência de documentação para consultas, é

possível se fazer um controle do consumo de energia e da durabilidade dos conjuntos

luminosos. As plantas que detalham os circuitos distintos existentes nos prédios são

uma das principais fontes de recurso para pesquisa sobre as instalações. A utilização de

programas como o Autocad para fazer a documentação do novo sistema seria muito útil

para consultas futuras, pois haveria mais fontes de recursos.

Para a realização deste projeto, houve medições de campo para a determinação

dos níveis de iluminação das instalações antigas e das novas. De posse desses dados,

realizou-se um estudo comparativo entre elas, analisando suas diferenças e as melhorias

proporcionadas pelo novo sistema de iluminação, verificando que este se encontra

adequado à norma.

O uso de programas simuladores dos níveis de iluminação foi bastante

importante para se observar se o resultado seria satisfatório. Mas deve-se buscar uma

melhor maneira de poder representar o mezanino, pois o parapeito tem grande

influência sobre o fluxo luminoso, devido ao seu sombreamento.

112

A análise econômica das novas instalações também foi realizada para o cálculo

dos custos das novas instalações, com base em contrato que a Universidade de Brasília

tem com a CEB, e verificou-se uma grande economia de gastos com energia elétrica

proporcionada pela ação do temporizador, que desliga grande parte dos circuitos em que

se dividem as instalações.

Dessa forma, as novas instalações foram bem-sucedidas, pois conseguiram

atingir seu objetivo, que era de deixar o nível de iluminação de acordo com o exigido

pela norma e de melhor distribuir os circuitos pelo ICC, para evitar panes. Mas, para

que este nível se mantenha adequado ao exigido pela norma, deve ser realizada uma

contínua manutenção, para que os equipamentos estejam sempre limpos e funcionando

de maneira correta.

113

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Niskier, J. Macintyre., A.J. (2000). Instalações Elétricas, 4ª edição, editora LTC, Rio de

Janeiro.

Guia de Iluminação, PHILIPS.

Manual Luminotécnico Prático, OSRAM.

Site da OSRAM, < www.osram.com.br >.

Site da REPUME, < www.repume.com.br >.

Site da HN Luz Tecnologia da Iluminação , < www.hnluz.com.br >.

Site da CATEP Arquitetura e Publicidade S/C Ltda, < www.catep.com.br >.

ABNT, (2004). NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão, 2ª edição, ABNT,

Rio de Janeiro.

114

ANEXOS

Documents

ESTUDO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO DO INSTITUTO CENTRAL DE ... · 3.6.1 - Especificações para as luminárias de 2x32W ... Fator de Utilização de luminária Teto/Parede/Piso.....24