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CONFORTO AMBIENTAL Aula 8 TECNOLOGIA EM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS

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CONFORTO AMBIENTALAula 8

TECNOLOGIA EM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS

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SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL

Permite o uso noturno das edificações e da cidade.Um bom projeto de iluminação deve garantir a possibilidade de executar uma tarefa visual com o máximo de precisão e segurança, e com menor esforço.

DEVE-SE:

Pensar na complementaridade entre iluminação artificial e natural; Conhecer todas as características de ambos os tipos.

Sua eficiência depende do desempenho particular de todos os elementos envolvidos (lâmpadas, luminárias, reatores, sistemas de controle, janelas), bem como da integração com o sistema natural.

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Vida útil da Lâmpada

É definida como o tempo em horas, no qual cerca de 25% dofluxo luminoso das lâmpadas testadas foi reduzido.

Depreciação do fluxo luminoso

Ao longo da vida útil da lâmpada, é comum ocorrer umadiminuição do fluxo luminoso que sai da luminária, por motivoda própria depreciação normal do fluxo da lâmpada e devidoao acumular de poeira sobre as superfícies da lâmpada e doreflector. Este factor deve ser considerado no cálculo doprojecto de iluminação, a fim de preservar a iluminânciamédia (lux) projectada sobre o ambiente ao longo da vida útilda lâmpada.

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Temperatura de corExpressa a aparência de cor da luz emitidapela fonte de luz. A sua unidade demedida é o Kelvin (K). Quanto mais alta atemperatura de cor, mais clara é atonalidade de cor da luz. Quando falamosem luz quente ou fria, não estamos areferir-mo-nos ao calor físico da lâmpada,mas sim à tonalidade de cor que elaapresenta ao ambiente. Luz comtonalidade de cor mais suave torna-semais aconchegante e relaxante, luz maisclara torna-se mais estimulante.

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Índice de Reprodução de Cor (IRC)

Este índice quantifica a fidelidade com que as coressão reproduzidas sob uma determinada fonte de luz.

A capacidade da lâmpada reproduzir bem as cores(IRC) é independente da sua temperatura de cor (K).

Numa residência devemos utilizar lâmpadas comboa reprodução de cores (IRC acima de 80), pois estacaracterística é fundamental para o conforto e belezado ambiente.

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Lâmpadas Irradiação por efeito térmico: incandescentes;

Descarga em gases e vapores: Fluorescentes, vapor de mercúrio, de sódio, etc.

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Incandescentes Princípio de funcionamento: produzir luz através da elevação da temperatura de um filamento (tungstênio), ao ser submetido à corrente elétrica.

VANTAGENS Baixo custo inicial; Tamanho reduzido; Funcionamento imediato; Desnecessidade de aparelhagem auxiliar (exceto Halógenas).

DESVANTAGENS Baixa vida útil; Baixa eficiência luminosa; Elevada dissipação de calor; Desperdício de energia; Possibilidade de ofuscamento devido à alta luminância.

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Incandescentes Empregam-se em edificações 3 tipos: comum, refletora e halógena.

Incandescentes comuns:

Mais conhecidas e de tecnologia mais antiga; Bulbo claro ou leitoso;Evaporação do tungstênio que se deposita no bulbo, depreciando o fluxo luminoso – (1000 horas); Custo global alto (operação, manutenção e inicial)

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Incandescentes

Incandescentes refletoras ou espelhadas:

Possuem um refletor interno para melhorar o direcionamento da luz; Pode ter um perfil parabólico ou elíptico; O redirecionamento da luz que seria emitida para cima ou para os lados melhora a eficiência da iluminação.

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Incandescentes

Incandescentes halógenas:

Possuem além dos gases tradicionais um halógeno (iodo); Bulbo de quartzo, que suporta altas temperaturas, o tungstênio evapora e se mistura com o halógeno; Em contato com o filamento o tungstênio volta a se depositar no filamento – ciclo regenerativo. Baixo decaimento de fluxo, vida útil de 2000 horas, e dimensões reduzidas.

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Incandescentes

Incandescentes halógenas:

Algumas possuem refletor multifacetado coberto com película dicróica. É um filtroquímico que reflete grande parte da radiação visível e transmite para a parte de trás da lâmpada cerca de 65% da radiação infravermelha (térmica), proporcionando uma luz mais “fria”. São de 12 V e necessitam de transformadores para uso na rede elétrica.

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Descarga gasosa Empregam-se em edificações residenciais e comerciais, são basicamente: lâmpadas fluorescentes comuns, compactas, e de vapor de mercúrio.

Princípio de funcionamento: não possui filamento. A luz é produzida pela excitação de um gás pela passagem de eletricidade entre dois eletrodos. É produzido radiação ultravioleta (invisível), que ao atingir as paredes internas do bulbo, revestida com substâncias fluorescentes, é transformada em luz.

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Descarga gasosa

Efeito estroboscópico: as lâmpadas piscam na mesmafreqüência da tensão de alimentação (60Hz), e pode fazercom que um motor que gire em alta velocidade (3600 rpm),pode parecer estar parado e causar acidente. Em locais ondehaja essa possibilidade, recomenda-se o uso de pelo menosduas lâmpadas ligadas em circuitos diferentes ou com umreator duplo, que terão assim suas piscadas defasadas e oefeito estroboscópico anulado.

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Descarga gasosa: FLUORESCENTES

Geralmente de forma tubular com um eletrodo em cadaponta, contendo vapor de mercúrio em baixa pressão. Possui um reator com a função de fornecer a alta voltageminiciar e depois limitar a corrente para manter a descarga comsegurança. Starter: fornecer a tensão necessária através de pulsaçãode corrente, ionizando o caminho da descarga para que alâmpada comece a funcionar.

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Descarga gasosa: FLUORESCENTES

Descrição dos códigos:Exemplo: Lâmpada Fluorescente T8T: lâmpada tubular8: Número que expressa o diâmetro da lâmpada em oitavos de polegada.8 x 1/8" = 26mm

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Descarga gasosa: FLUORESCENTES

Possuem boa eficiência luminosa (4 a 6 vezes maior que aincandescente); Vida média alta (6.000 a 9.000 horas); Baixa luminância, reduz a incidência de ofuscamento;

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Descarga gasosa: FLUORESCENTES COMPACTAS

Criadas para substituir as incandescentes; Composta de um pequeno bulbo fluorescente, algunsmodelos possuem dispositivos de partida (reatores estarters);

Potência da lâmpada de incandescência

Potência da lâmpada fluorescente compacta

25W40W60W75W100W

>100W

5 – 7W8 – 9W

11 – 15W15 – 18W20 – 23W

≥ 23W

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Descarga gasosa: FLUORESCENTES COMPACTAS

No mercado existem 4 tipos;

1. forma circular com diâmetro padrão (26mm);

2. forma compacta com dois ou mais tubos paralelos interconectados;

3. forma compacta com invólucro adicional;4. forma compacta com dois ou mais tubos paralelos

interconectados, sem dispositivos de partida incorporados.

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Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO Indicada para iluminar grandes áreas internas (galpões, armazéns, depósitos) e externas. Têm boa eficiência luminosa e a luz aparência branco-azulado.

Princípio de funcionamento: vapor de mercúriosubmetido à alta pressão no interior de um pequeno tubo,contido em um bulbo, que ajuda a manter a temperaturaconstante da lâmpada. Pode-se revestir o bulbo com pófluorescente para melhora a qualidade cromática da luzemitida. Exigem aparelhagem adicional para funcionar.

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Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO

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Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO Luz mista

Princípio de funcionamento: lâmpada de bulbofluorescente com o tubo de descarga ligado em série com umfilamento de tungstênio. A radiação das duas fontes semisturam e produzem uma luz branca agradável. O filamentofunciona como reator, o que permite ligar a lâmpadadiretamente na rede.

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Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO Luz mista

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Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIOVantagens:

Longa duração (6.000 a 9.000 horas); Luminância média; Volume pequeno;Eficiência elevada, são oferecidas em potências elevadas, (400W, equivalente à 10 lâmpadas fluorescentes de 40W, ocupando menos espaço).

Desvantagens: Baixa qualidade de reprodução de cores; Custo inicial elevado; Longo tempo de acendimento (4 a 5 minutos).

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Descarga gasosa: VAPOR DE SÓDIO Baixa pressão: tubo de descarga interno contém sódio e uma misturade gases inertes (neônio e argônio) e dois eletrodos nas extremidades. Produz uma radiação monocromática (amarelo), alta eficiêncialuminosa e longa vida média. Ideais para grandes espaços abertos, auto-estradas, vias de tráfego,estacionamentos, pátios de manobra.

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Descarga gasosa: VAPOR DE SÓDIO

Pode ser de baixa ou alta pressão.

Alta pressão: tubo de descarga internocontém um excesso de sódio. Possui uma reprodução cromáticarazoável, porém uma eficiência luminosamenor que a de baixa pressão. Ideais para áreas externas e iluminaçãoindustrial de grande altura.

Custo inicial elevado; leva de 5 a 8 minutos para atingir 80% do seu fluxo máximo, duração média de 6.000 a 9.000 horas.

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Descarga gasosa: Microondas – sulfur microwave lamp Criação americana em 1994.

Contém uma mistura de gás argônioe enxofre, que é convertida em umaespécie de plasma que ao sersubmetido às microondas emite luz. Eficiência luminosa na faixa de110lm/W e durabilidade de 10.000horas. Emite luz de excelente qualidade,com espectro semelhante a luz do sol. Indicada para shopping centers,fábricas, armazéns, mercados.

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LED‘s Lighting Emitted Diodes.

Led´s são dispositivos semicondutores que convertemenergia elétrica diretamente em energia luminosa, através de chips de minúscula dimensão.

Aquecidos, estes materiais condutores são constituídosde cristais de silício e é encapsulado por uma resina de epóxi transparente para direcionar a emissão da luz e proteger o elemento semicondutor.

A composição para Led´s coloridos(vermelho,azul,verde,laranja e âmbar) se faz dos elementos químicos (gálio, arsênio, fósforo, alumínio e nitrogênio). Atualmente a cor branca foi desenvolvida.

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Baixíssimo consumo, Vida extremamente longa São monocromáticos, Emitem luz somente numa faixa do espectro da luz, por isso não se aplica IRC, nem temperatura de cor. Potência: 0,1W à 0,5W Vida útil: 100.000 horas Tensão de rede: 10v ou 24v (necessita de fonte alimentadora)

LED‘s Lighting Emitted Diodes.

Uso: iluminação de destaque, residencial, comercial e público. Sinalizadores de trânsito (neutraliza o “efeito fantasma”), fachadas de prédios, balizadores, iluminação de casas noturnas, etc.

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LED‘s Lighting Emitted Diodes.

Show de luzes no Japão

National Gallery of Art – Washingtong DC

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É um filamento de vidro ou de elementospoliméricos utilizado para transmitir pulsos de luz. Não pode ser dimmerizada.

•Eficiência: baixa•Vida útil: 3.000 horas•Tensão de rede: 110/220v•Uso: em iluminação de destaque, comercial e residencial, como casa noturnas, motéis e piscinas.

Fibra ótica.

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Fibra ótica.

Pavilhão do Brasil na Shanghai World Expo 2010

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Eficiência luminosa das Lâmpadas

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LUMINÁRIASAparelhagem que serve para modificar (controlar, distribuir e filtrar) o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas:

desviá-lo para certas direções (defletores) ou; reduzir a quantidade de luz em certas direções para diminuir o ofuscamento (difusores); proteger a lâmpada e todos os equipamentos necessários para a sua fixação e alimentação contra elementos externos (seja de natureza mecânica ou ambiental) e; controlar o acesso direto às partes sob tensão.

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LUMINÁRIAS

Devem:

proporcionar suporte e conexão elétrica às lâmpadas; controlar e distribuir a emissão de luz; manter a temperatura de operação das lâmpadas nos valores adequados; facilitar a instalação e manutenção; ser esteticamente agradável; ser economicamente viável.

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LUMINÁRIAS

Classificação:

1. pela emissão e distribuição do fluxo luminoso;

2. pelo tipo de proteção contra contatos diretos ou indiretos;

3. pelo tipo de proteção contra a umidade e sujeira (com diferenciações quanto ao uso interno ou externo).

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LUMINÁRIAS

1. Pela emissão e distribuição do fluxo luminoso:

Para uma lâmpada contida numa luminária, parte da luzemitida pela lâmpada será absorvida pela luminária enquantoo restante será emitido ao espaço. A fração de emissão de luz(ou rendimento), é uma característica da luminária.

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LUMINÁRIAS

1. Pela emissão e distribuição do fluxo luminoso:

O FEL depende:

a. dos materiais empregados na construção da luminária,b. da refletância das suas superfícies,c. de sua forma,d. dos dispositivos usados para proteger as lâmpadas,e. do seu estado de conservação (programa de manutenção)f. da temperatura ambiente.

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LUMINÁRIAS1. Pela emissão e distribuição do fluxo luminoso:

Ainda existe uma parcela da luz que vai para cima e outra quevai para baixo, dando direções diferentes ao fluxo luminoso.

Classificaçao segundo o CIE(Commision Internationaled’Eclairage)

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LUMINÁRIAS1. Pela emissão e distribuição do fluxo luminoso:

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LUMINÁRIAS2. Pelo tipo de proteção contra contatos diretos ou indiretos :abrange 4 classes conforme tabela:

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LUMINÁRIAS2. Pelo tipo de proteção contra contatos diretos ou indiretos :abrange 4 classes conforme tabela:

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LUMINÁRIAS

3. Pelo tipo de proteção contra a umidade e sujeira (comdiferenciações quanto ao uso interno ou externo) – IP (IngressProtection) :

Identificado pelas letras IP seguido de 2 números, o primeiroreferente a proteção contra o ingresso de corpos estranhos epoeira, e o segundo referente ao grau de vedação contra apenetração de água.

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LUMINÁRIAS

3. Pelo tipo de proteção contra a umidade e sujeira (comdiferenciações quanto ao uso interno ou externo)

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LUMINÁRIAS

3. Pelo tipo de proteção contra a umidade e sujeira (comdiferenciações quanto ao uso interno ou externo)

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REATORESComum: para uma lâmpada e necessita de interruptor auxiliar ou starter. A lâmpada geralmente pisca para acender; gasto energético elevado;

Reator de partida rápida: até duas lâmpadas e não precisa de dispositivo auxiliar; mais econômico que o comum;

Eletrônico: pode ligar até 4 lâmpadas fluorescentes; opção mais econômica pois apresenta perdas reduzidas ou ate negativas.

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REATORES

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CONTROLE DA LUZ ELÉTRICA

Fornecer a quantidade de iluminação adequada para oambiente com o mínimo de consumo energético. Passa peladistribuição racional dos circuitos de modo a possibilitar ocontrole individual das luminárias até dispositivos de controle eregulagem eletrônicos e automatizados.

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CONTROLE DA LUZ ELÉTRICA

Sensor de ocupação:Respondem à presença ou ausência de pessoas no campo de ação do sensor ligando ou desligando a luz.

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CONTROLE DA LUZ ELÉTRICA

Sistema por controle fotoelétrico:Possui sensores que identificam a presença de luz natural, diminuindo ou até mesmo interrompendo o fornecimento de luz artificial através de dimmers controlados automaticamente.

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CONTROLE DA LUZ ELÉTRICASistema de programação de tempo:Controla o ligar e desligar dos sistemas de iluminação emedifícios. Muito utilizado nos corredores. A pessoa entra noprédio, ativa o temporizador, que mantém a luz acesa pelotempo necessário para efetuar o percurso e depois desligaautomaticamente.