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Técnico Superior de Segurança e Higiene do
Trabalho
Ref.ª: TS-SHT/ISLA-Leiria/REN2/01/2012
Seminário: Iluminação
Formadora: Liliana Pereira
Formadora: Liliana Pereira Seminário: Iluminação 2
UNIÃO EUROPEIA
Fundo Social Europeu
Cursos co-financiados por:
Ministério da Segurança Social e do Trabalho / Secreataria de Estado do Trabalho e da Formação
PROGRAMA OPERACIONAL EMPREGO
FORMAÇÃO E DESENVOLVIMENTO SOCIAL
(POEFDS)
Portugal em Acção
Iluminação
O que é Luz?
Uma fonte de radiação emite ondas electromagnéticas. Elas possuem diferentes comprimentos, e o olho
humano é sensível a somente alguns. Luz é, portanto, a radiação electromagnética capaz de produzir uma
sensação visual (Figura 1). 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 (Figura 2).
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Luz e Cores
Há uma tendência em pensarmos que os objectos já possuem cores definidas.
Na verdade, a aparência de um objecto é resultado da iluminação incidente sobre o mesmo. Sob uma luz
branca, a maçã aparenta ser de cor vermelha pois ela tende a reflectir a porção do vermelho do espectro
de radiação absorvendo a luz nos outros comprimentos de onda. Se utilizássemos um filtro para remover a
porção do vermelho da fonte de luz, a maçã reflectiria muito pouca luz parecendo totalmente negra.
Podemos ver que a luz é composta por três cores primárias.
A combinação das cores vermelha, verde e azul permite obtermos o branco.
A combinação de duas cores primárias produz as cores secundárias - magenta, amarelo. As três cores
primárias dosadas em diferentes quantidades permite obtermos 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 no
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”.
Introdução e Conceitos
A iluminação constitui um factor de risco que deve ser adequadamente seguido, desde a fase de projecto
até ao utilizador final.
Vivemos de uma forma muito «permanente» confinados em espaços (trabalho, transportes, escolas,
divertimentos, etc.), pelo que, muitas vezes, não nos apercebemos da importância real da iluminação na
nossa saúde. Curiosamente, de Verão, quando há uma maior claridade dos dias procuramos os espaços
abertos que, muitas vezes, são desfrutados sem quaisquer protecções, em particular as visuais.
Uma iluminação correcta num local de trabalho contribui para que as condições do mesmo sejam de
modo a não provocar tensões psíquicas e fisiológicas aos trabalhadores, proporcionando dessa forma um
aumento da produtividade, motivação, desempenho geral, etc. Caso contrário, além de provocar atrasos
na execução das tarefas, poderá induzir stress, dores de cabeça, fadiga física e nervosa, etc., tendo como
uma das consequências finais o absentismo.
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De uma maneira geral, todos os locais de trabalho devem ser concebidos de modo a privilegiar uma boa
visibilidade. Para tal, uma boa visibilidade depende da percepção da geometria, quer das peças a
trabalhar, quer do campo da visão, dos contornos, da intensidade luminosa, da conjunção de cores e dos
contrastes, quer estabelecidos por estas, quer devido aos níveis de iluminação reflectidos ou directos entre
a peça e o plano de fundo.
Em termos ergonómicos, as condições do ambiente de trabalho no que dizem respeito ao campo visual
dividem-se em dois grupos: Iluminação funcional e Cor funcional. Isto porque a luz possui duas
características essenciais, a intensidade e a cromaticidade (tom da cor e intensidade da cor).
A Visão Humana
A visão é um fenómeno complexo resultante da captação das ondas electromagnéticas cuja radiação varia
entre os 380 nm e os 740 nm, isto é, desde o violeta até ao vermelho. A zona cujos valores são menores
que 380 nm é designada por ultravioleta, ao passo que a zona cujos valores são superiores a 740 nm
denomina-se infravermelha.
A visão humana tende a acomodar-se a qualquer estímulo luminoso. No caso desse estímulo não ser
adequado (iluminação inadequada para a tarefa a ser desempenhada, deficiente postura de trabalho,
inexistência de contraste entre partes de objecto e o plano de fundo, movimentação de objectos ou partes
de máquinas, etc.), a visão cria defesas para exercer essa adaptação. Este processo denomina-se
acomodação. O fenómeno da acomodação é feito através da focagem do cristalino, fenómeno este que
diminui com a idade por endurecimento progressivo do mesmo.
O resultado do consumo energético para compensar o esforço necessário para proporcionar a focagem das
imagens, através de esforço psíquico, físico e fisiológico (reacção psicofisiológica), é a diminuição de
segurança no trabalho. Este fenómeno constitui a chamada fadiga visual.
O rendimento visual aumenta com o nível de iluminação. Em relação à fadiga visual, esta decresce até
cerca de 800 lx, invertendo a sua tendência a partir deste valor. A partir daqui, o rendimento aumenta,
mas à custa de maior esforço visual.
Como medida de prevenção, aquando da realização de qualquer tarefa, devem ser efectuadas pausas de
tempos a tempos.
Iluminação Natural
A iluminação ideal é aquela que é fornecida pela luz natural. A velha regra de que a luz deve vir da
esquerda continua válida. Contudo, uma vez que está em franco desenvolvimento a instalação de sistemas
informáticos (sistemas utilizadores de ecrãs) nas empresas, admite-se que a luz possa vir de qualquer
direcção, desde que o plano luminoso (plano das janelas ou das luminárias) esteja perpendicular ao plano
do visor.
Como a maior parte dos problemas de iluminação são relativos a situações em interiores, a iluminação
natural deverá ser complementada com iluminação artificial.
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Implantação de Postos de Trabalho
É importante a direcção de origem da luz, quer seja natural ou artificial. Relativamente à iluminação
geral, um determinado posto de trabalho deverá ser implantado de modo a que o trabalhador não sofra
influências negativas dos reflexos e dos encandeamentos. Assim, a luminária mais próxima não deverá
estar colocada na vertical da sua cabeça ou na zona para trás (para se evitarem sombras). Na zona para a
frente, as luminárias influentes deverão estar colocadas fazendo um ângulo entre 30ºe 85º (para não
criar reflexos nem sombra sobre o plano de trabalho), tirada a partir da horizontal dos olhos. Caso haja
reflexão das luminárias colocadas na zona da frente, o posto de trabalho deverá ser desviado lateralmente
para desviar os reflexos da vista do trabalhador (colocação do posto de trabalho entre duas filas de
luminárias).
Tecto Zona de instalação de luminárias
85º
30º
0º Linha da visão
Se o posto de trabalho sofrer a influência de uma fonte luminosa localizada sobre o centro do plano de
trabalho, a base do abat-jour (quebra-luz) deverá situar-se entre a horizontal da linha da visão (0º) e os
45º.
Efeito da Cor
Uma boa combinação de cores no local de trabalho vai permitir aos trabalhadores um melhor desempenho
e, consequentemente, um aumento da produtividade. Pelo contrário, se o local de trabalho estiver
decorado com cores que não são do «agrado» dos trabalhadores, poderá induzir neles efeitos
psicofisiológicos de modo negativo. É que cada pessoa tem reacções diferentes ao estímulo «cor». Não é
de se estranhar o facto de que cada pessoa tenha preferências diferentes na escolha de «cores».
O uso de determinadas cores inadequadas pode dar origem ao desenvolvimento de riscos para os
trabalhadores.
Exemplo
Como exemplos, podemos salientar:
– Depressão e stress;
– Angústia;
– Desequilíbrio psicofisiológico;
– Lesões;
– Acidentes;
– Doenças.
Conforme os preceitos normais e legais, a distribuição de cores num determinado espaço deverá ser tal
que não produzam reflexos que provoquem encandeamentos. Para tal, a cor dos tectos deverá ser branca,
as paredes de cor branca ou de cores claras e os pavimentos de cores mais escuras.
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Efeito Estroboscópico
Trata-se de um efeito com um grau de perigosidade elevado, uma vez que se verifica em muitos processos
fabris, cujas máquinas não possuem adequada protecção mecânica. Esse efeito é aquele que vulgarmente
visualizamos em certas jantes de automóveis, cuja sensação nos parece que rodam a uma velocidade
inferior ao movimento, ou a determinados tempos estão paradas, ou o movimento é contrário à deslocação
do carro. Nas instalações fabris, devido à implantação de certas máquinas e determinado sistema de
iluminação (sobretudo aquele cujas lâmpadas são fluorescentes, alimentado por corrente eléctrica
monofásica) pode verificar-se este fenómeno. Ele surge devido à cintilação das lâmpadas fluorescentes,
cuja frequência de operação iguala a frequência de rotação das máquinas, iludindo o trabalhador.
Como medida eficaz de prevenção, requer um conjunto de informações e de sinalização adequada junto
das máquinas e, como medida complementar, a introdução de meios de protecção, resguardos amovíveis
pintados com cores de perigo (por exemplo, amarelo A305).
O sistema de iluminação fluorescente deverá ser alimentado por corrente eléctrica trifásica, divididas as
lâmpadas pelas três fases. Se tal medida não for possível, colocar as lâmpadas fluorescentes aos pares
(nunca em número ímpar), impondo cada par com um condensador, ou utilizar balastros de alto factor de
potência.
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Grandezas e conceitos
As grandezas e conceitos a seguir relacionados são fundamentais para o entendimento dos elementos da
luminotécnica. A cada definição, seguem-se as unidades de medida e símbolo gráfico do Quadro de
Unidades de Medida, do Sistema Internacional - SI, além de interpretações e comentários destinados a
facilitar o seu entendimento.
Fluxo Luminoso é a radiação total da fonte luminosa, entre os limites de comprimento de onda
mencionados (380 e 780m). (Figura 4) O fluxo luminoso é a quantidade de luz emitida por uma fonte,
medida em lúmens, na tensão nominal de funcionamento.
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Se a fonte luminosa irradiasse a luz uniformemente em todas as direcções, 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 direcção. Essa direcção é representada por
vectores, cujo comprimento indica a Intensidade Luminosa. (Figura 5) Portanto é o Fluxo Luminoso
irradiado na direcção de um determinado ponto.
A luz que uma lâmpada irradia, relacionada à superfície a qual incide, define uma nova grandeza
luminotécnica, denominada de Iluminamento ou Iluminância. (Figura 7)
Expressa em lux (lx), indica o fluxo luminoso de uma fonte de luz que incide sobre uma superfície situada
à uma certa distância desta fonte.
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Em outras palavras a equação que expressa esta grandeza é:
E também a relação entre intensidade luminosa e o quadrado da distância (l/d²). 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.
Considera se por isso a iluminância média (Em). Existem normas especificando o valor mínimo de Em,
para ambientes diferenciados pela actividade exercida relacionados ao conforto visual.
Das grandezas mencionadas, nenhuma é visível, isto é, os raios de luz não são vistos, a menos que sejam
reflectidos em uma superfície e aí transmitam a sensação de claridade aos olhos.
Essa sensação de claridade é chamada de Luminância. (Figura 8) Em outras palavras, é a Intensidade
Luminosa que emana de uma superfície, pela sua superfície aparente. (Figura 9)
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A equação que permite sua determinação é:
onde
L = Luminância, em cd/m²
I = Intensidade Luminosa, em cd
A = área projectada, em m²
x = 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, a saber:
onde
p = Reflectância ou Coeficiente de Reflexão
E = Iluminância sobre essa superfície
Como os objectos reflectem 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 reflectido e o Fluxo Luminoso incidente em uma superfície. Esse
coeficiente é geralmente dado em tabelas, cujos valores são função das cores e dos materiais utilizados.
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Características das lâmpadas e acessórios
As lâmpadas e acessórios apresentam características que diferenciam as lâmpadas entre si, bem como
algumas características dos acessórios utilizados com cada sistema.
As lâmpadas diferenciam se 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. A essa
grandeza dá-se o nome de Eficiência Energética (antigo “Rendimento Luminoso”). (Figura 10)
Conceitos básicos de Luminotécnica
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 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.
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Convém ressalvar 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 onde 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 actividade. 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.
Uma vez definidas as grandezas utilizadas nos projectos, pode-se partir para o planeamento de um
sistema de iluminação.
Um projecto luminotécnico pode ser resumido em:
• Escolha da lâmpada e da luminária mais adequada.
• Cálculo da quantidade de luminárias.
• Disposição das luminárias no recinto.
• Cálculo de viabilidade económica.
O desenvolvimento de um projecto exige uma metodologia para se estabelecer uma sequência lógica de
cálculos.
A metodologia recomendada propõe as seguintes etapas
1) Determinação dos objectivos da iluminação e dos efeitos que se pretende alcançar.
2) Levantamento das dimensões físicas do local, layout, materiais utilizados e características da rede
eléctrica no local.
3) Análise dos Factores de Influência na Qualidade da Iluminação.
4) Cálculo da iluminação geral (Método das Eficiências).
5) Adequação dos resultados ao projecto.
6) Cálculo de controlo.
7) Definição dos pontos de iluminação.
8) Cálculo de iluminação dirigida.
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9) Avaliação do consumo energético.
10) Avaliação de custos.
11) Cálculo de rentabilidade.
Factores de Influência na Qualidade da Iluminação
Nível de Iluminância Adequada
Quanto mais elevada a exigência visual da actividade, maior deverá ser o valor da Iluminância Média
(Em) sobre o plano de trabalho. Deve-se consultar normas para definir o valor de Em pretendido. Deve-se
considerar também que, com o tempo de uso, se reduz o Fluxo Luminoso da lâmpada devido tanto ao
desgaste, quanto ao acumular de poeira na luminária, resultando em uma diminuição da Iluminância.
Por isso, quando do cálculo do número de luminárias, estabelece-se um Factor de Depreciação (Fd), o
qual, elevando o número previsto de luminárias, evita que, com o desgaste, o nível de Iluminância atinja
valores abaixo do mínimo recomendado.
Pode considerar-se uma depreciação de 20% para ambientes com boa manutenção (escritórios e afins), e
de 40% para ambientes com manutenção crítica (industriais, garagens, etc.), dando origem a Fcatores de
Depreciação, respectivamente, de Fd=1,25 e Fd= 1,67.
Limitação de Ofuscamento
Duas formas de ofuscamento podem gerar incômodos:
• Ofuscamento directo, através de luz direccionada directamente ao campo visual.
• Ofuscamento reflexivo, através da reflexão da luz no plano de trabalho, direccionando-a para o campo
visual. Considerando que a Luminância da própria luminária é incómoda a partir de 200 cd/m², valores
acima deste não devem ultrapassar o ângulo indicado na figura 18.
O posicionamento e a Curva de Distribuição Luminosa devem ser tais que evitem prejudicar as
actividades do usuário da iluminação.
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Proporção Harmoniosa entre Luminâncias
Acentuadas diferenças entre as Luminâncias de diferentes planos causam fadiga visual, devido ao
excessivo trabalho de acomodação da vista, ao passar por variações bruscas de sensação de claridade.
Para evitar esse desconforto, recomenda-se que as Luminâncias de piso, parede e teto se harmonizem
numa proporção de 1:2:3,e que, no caso de uma mesa de trabalho, a Luminância desta não seja inferior a
1/3 da do objecto observado, tais como livros, etc. (Figura 19)
Efeitos Luz e Sombra
Deve-se tomar cuidado no direccionamento do foco de uma luminária, para se evitar que essa crie
sombras perturbadoras, lembrando, porém, que a total ausência de sombras leva à perda da identificação
da textura e do formato dos objectos. Uma boa iluminação não significa luz distribuída por igual.
Reprodução de Cores
A cor de um objecto é determinada pela reflexão de parte do espectro de luz que incide sobre ele. Isso
significa que uma boa Reprodução de Cores está directamente ligada à qualidade da luz incidente, ou
seja, à equilibrada distribuição das ondas constituintes do seu espectro.
É importante notar que, assim como para Iluminância média, existem normas que regulamentam o uso de
fontes de luz com determinados índices, dependendo da actividade a ser desempenhada no local.
Tonalidade de Cor da Luz ou Temperatura de Cor
Um dos requisitos para o conforto visual é a utilização da iluminação para dar ao ambiente o aspecto
desejado. Sensações de aconchego ou estímulo podem ser provocadas quando se combinam a correcta
Tonalidade de Cor da fonte de luz ao nível de Iluminância pretendido. Estudos subjectivos afirmam que
para Iluminâncias mais elevadas são requeridas lâmpadas de Temperatura de Cor mais elevada também.
Chegou-se a esta conclusão baseando-se na própria natureza, que ao reduzir a luminosidade (crepúsculo),
reduz também sua Temperatura de Cor. A ilusão de que a Tonalidade de Cor mais clara ilumina mais,
leva ao equívoco de que com as “lâmpadas frias” precisa-se de menos luz.
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Ar-Condicionado e Acústica
O calor gerado pela iluminação não deve sobrecarregar a refrigeração artificial do ambiente.
Há um consenso que estabelece que um adulto irradia o calor equivalente a uma lâmpada incandescente
de 100W.
Portanto, fontes de luz mais eficientes colaboram para bem-estar, além de se constituir numa menor carga
térmica ao sistema de condicionamento de ar.
O sistema de iluminação pode comprometer a acústica de um ambiente através da utilização de
equipamentos auxiliares (reactores e transformadores electromagnéticos). Uma solução bastante eficiente,
com ausência total de ruídos é o emprego de sistemas electrónicos nas instalações.
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Níveis-Padrão de Iluminação recomendados para diferentes ambientes de trabalho
ACTIVIDADES ILUMINÂNCIAS MÉDIAS (lx)
ESCRITÓRIOS
Salas de trabalho normais 500 (1000)
Salas de arquivos 150
Salas de arquivos com tarefas pontuais 250
Sala de conferência 300
Sala de reuniões 150 (250)
Salas de desenho 500 (1000)
Sala da administração 250 (500)
Biblioteca 250 (500)
Arquivos 150
ESCOLAS
Salas de aulas 250 (500)
Salas de desenho e trabalhos manuais 350
Refeitórios 250
Oficinas 250
Auditórios 150
Quadro negro 250
LOJAS
Circulação 100
Área de exposição 250
Balcões/ mostruários 500
Exposições de realce 1500
Depósitos 100
INDÚSTRIAS
Fabricação em geral 250
Depósito 100
Inspecção comum 250
Inspecção delicada 500
Empacotamento ou encaixotamento 100
Montagem simples 250
Montagem delicada 1000
Inspecção de cores 1000 (2000)
Composição (manual ou mecânica) 500 (1000)
Impressão 250 (500)
Encadernação 250 (500)
Soldadura em geral 250 (500)
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Soldadura de precisão 2000
Maquinagem 250 (500)
Maquinagem e ajuste semipreciso 500 (1000)
Maquinagem e ajuste preciso 1000 (2000)
HOSPITAIS
Enfermarias 200
Salas de operações 500
Mesa de operações 5000
Laboratórios 250
ATELIERS
Arquitectura 1000 (2000)
Desenho 500 (1000)
Estantes 200
Iluminação geral 200
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Níveis-Padrão de Iluminação Recomendados Norma DIN 5035
Finalidade do espaço ou tipo de actividade Nível médio de
iluminação [lx]
Armazéns
Passagem de pessoas e veículos em edifícios
Vestíbulos, sanitários e balneários
Escadarias e escadas rolantes
Terminais de carga e descarga
Áreas de produção com intervenções humanas ocasionais
Casa de caldeiras
100
Espaços de armazenamento onde são necessárias funções de leitura, expedição
Áreas de produção constantemente ocupadas na indústria
Montagem de pouca precisão, fundições
Construções em aço
Áreas de escritório com acesso ao público
200
Escritórios com secretárias próximas de janelas, salas de reuniões e de
conferências
Sopragem de vidro, tornear, furar, frezar, montagem de menor precisão
Stands de feiras, secretárias de comando, salas de comando
Locais de venda
300
Escritórios, tratamento de dados, secretárias
Lixar, polir vidro, montagens de precisão
Montagem de sistemas de comunicação, motores de pequenas dimensões
Escolha de madeiras
Trabalho com máquinas de carpintaria/marcenaria
500
Escritórios de grandes dimensões, elevada reflexão
Desenho técnico (estirador)
Gravação e inspecção em metais
Áreas de inspecção (fundição)
Controlo de falhas (madeira, cabedal, etc.)
750
Escritórios de grandes dimensões, reflexão média
Análise e controlo de cores, inspecção de materiais
Montagem de aparelhos de precisão (eléctrica)
Produção de peças de joalharia, retoques, etc.
1000
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Legislação Aplicável
Com base nos normativos em vigor, a legislação aplicável às questões da iluminação em termos da
Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (SHST) resumem-se aos seguintes:
– Portaria n.º 53/ 71, de 3 de Fevereiro, alterada pela Portaria n.º 702/ 80, de 22 Setembro – Regulamento
Geral de Segurança e Higiene no Trabalho nos Estabelecimentos Industriais;
– Decreto-lei n.º 243/ 86, de 20 de Agosto – Regulamento Geral de Higiene e Segurança no Trabalho nos
Estabelecimentos Comerciais, Escritórios e Serviços;
– Decreto-lei n.º 162/ 90, de 22 de Maio – Regulamento Geral de Segurança e Higiene no Trabalho nas
Minas e Pedreiras;