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8/14/2019 AF Apostila Conceitos e Projetos SITE
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A OSRAM tem o prazer de colocar disposio o Curso de
Iluminao: Conceitos e Projetos. Seu objetivo ser um guia
til, principalmente para aqueles que se iniciam na rea da
iluminao artiicial.
De maneira clara e bem estruturada, este curso apresentaos principais conceitos luminotcnicos para que o leitor
possa se posicionar de maneira mais segura diante de todas
as etapas que compem o projeto e sua execuo.
No incio, nos reeriremos tambm luz natural, porque certos
conceitos no so privi lgio exclusivo da artiicial. Alm disso,
lembramos a necessidade premente de trabalhar cada vez
mais o projeto luminotcnico como um todo luz natural e
art i ic ia l , levando o melhor conorto, uncional idade e
economia s ediicaes.
AprstaIia:
Ccits PrtsA histria da OSRAM est intimamente ligada histria da humanidade,
suas relaes e descobertas quanto iluminao, pois sempre teve
como meta o novo... o uturo. Isso s oi e possvel porque a OSRAM
tem paixo por iluminao inteligente e busca ver o mundo em uma nova
luz. Por isso, ornece esse bem, de orma responsvel, para a populao
de mais de 159 pases em todos os continentes.
Em 1910, a empresa criou as lmpadas incandescentes com lamentos
de tungstnio, mas, desde ento, os investimentos em pesquisa
resultaram em novas tecnologias como luzes que transportam dados
e vozes a qualquer lugar no planeta, curam bebs, eliminam cicatrizes,
puricam o ar e a gua, alm dos LEDs (diodo emissor de luz).
No Brasil, a OSRAM est presente desde 1922 e sempre contribuiu
para o desenvolvimento socioeconmico do pas. Em 1955, iniciou
a abricao nacional de lmpadas no municpio de Osasco, na rea
metropolitana de So Paulo.
Hoje, a OSRAM se caracteriza como a empresa mais especializada do
mundo na rea de iluminao. Tem uma vasta quantidade de patentes,
trabalhos cientcos e prmios internacionais que garantem um portlio
com cerca de cinco mil tipos de lmpadas. Ao mesmo tempo, sua
atuao refete um engajamento incondicional na preservao do meio
ambiente e na qualidade de vida das pessoas em todo o mundo.
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Coforto lmoso
Objetvos a lmao
Sstemas e lmao
Cocetos bscos: graezas fotomtrcas4.1 A radiao solar e a luz
4.2 Luz e Cores4.3 Potncia Total Instalada4.3.1 Densidade de Potncia4.3.2 Densidade de Potncia Relativa
4.4 Fluxo Luminoso4.5 Eicincia Energtica
4.5.1 Eicincia de lmpada4.5.2 Eicincia de luminria4.5.3 Eicincia do Recinto4.5.4 Fator de Depreciao (ou de Manuteno)
4.6 Nvel de Iluminncia4.6.1 Nvel Adequado de Iluminncia
4.7 Intensidade Luminosa4.7.1 Curva de distribuio luminosa
4.8 Luminncia4.9 ndice de reproduo de cor
4.9.1 Espectro de Radiao Visvel4.10 Temperatura de cor4.11 Fator de luxo luminoso4.12 Vida til, vida mdia e vida mediana
Capt 01
ic
Capt 02
Capt 03
Capt 04
Capt 05 Crtros e esempeho o poto e vsta oprojeto e lmao
Moelos e avalao em lmao6.1 Mtodo de clculo de iluminao geral:
Mtodo das e icincias6.2 Mtodo de clculo para iluminao dirigida:
Mtodo ponto a ponto6.3 Avaliao de custos
6.3.1 Custos de investimento6.3.2 Custos operacionais6.3.3 Clculo de rentabilidade
6.4 Sotwares
Exemplos e aplcao7.1 Exemplo 1 - Clculo de iluminao geral7.2 Exemplo 2 - Clculo de iluminncia7.3 Exemplo 3 - Clculo de iluminao dirigida:
Fonte de luz com reletor7.4 Exemplo 4 - Clculo de iluminao dirigida:
Abertura do acho de luz com reletor
AexosAnexo 1 - Equipamentos auxiliares utilizados
em iluminao
Anexo 2 - Nveis de IluminnciaRecomendveis para Interiores
Anexo 3 - Coeiciente de Relexo dealguns materiais e cores
Anexo 4 - Planilha de clculo - Mtodo dos luxosAnexo 5 - Fator de depreciao
Referca bblogrfca
Capt 06
Capt 07
Capt 08
06
10
10
1515
161717181919192020222324
2424252728283232
33
3536
37
3939404042
44445051
52
5353
54
55
5658
59Bibigraia
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01 | IlumInAo: ConFoRTo lumInoSo
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1. Conorto luminoso
O que todos ns queremos - arquitetos,
engenheiros, decoradores de interiores,empresas ornecedoras de tecnologia,
produtos e servios e, principalmente,
o usurio inal - que nossos ambientes
tenham o melhor conorto luminoso, a
melhor qualidade e o menor custo
possvel. Esta equao, que parece
simples, depende de muitas variveis.
Para que possamos entend-la de maneira
mais clara e objetiva, comearemos
por discutir primeiramente o que
conorto luminoso.O primeiro nvel para avaliarmos o que
o conorto luminoso reere-se
resposta isiolgica do usurio.
Um determinado ambiente provido de
luz natural e/ou artiicial, produz
estmulos ambientais, ou seja, um
certo resultado em termos de
quantidade, qualidade da luz e sua
distribuio, contrastes etc. O mesmo
raciocnio serve para as outras reasdo conorto ambiental1 . Para a rea
de acstica, teremos um certo nvel de
barulho (rudo de undo medido pelo
seu nvel de intensidade sonora em
dB(A)), as requncias desse rudo, sua
distribuio e propagao etc. Para a
rea de conorto trmico, teremos a
temperatura do ar, a umidade relativa,
a ventilao no ambiente, uma certa
quantidade de insolao etc.
Todos esses estmu los ambientais so
sicos, objetivos e quantiicveis.O usurio sentir todas estas variveis
sicas do espao por meio de seus sentidos
- visual, auditivo e termo-metablico - e a
elas responder, num primeiro momento,
atravs de sensaes.
Neste momento pertinente, ento,
nos perguntarmos como podemosdeinir conorto, e, particularmente, o
conorto visual.
Mas o que seria este esoro de
adaptao? Do ponto de vista
is iolgico, para desenvolvermos
determinadas ativ idades visuais,nosso olho necessita de condies
especicas e que dependem muito
das atividades que o usurio realiza.
Por exemplo: para ler e escrever,
Figura 1 O conceito de conorto: resposta siolgica a estmulos ambientais
1O conorto ambiental uma rea de ormao tcnica denida pelo MEC na estrutura curricular prossional de arquitetos eurbanistas. composta de quatro sub-reas: conorto trmico, iluminao (natural e articial), acstica e ergonomia.
Meio Ambiente(clima)
Sensaes1 Nvel de conorto
Resposta siolgicaaos estmulosambientais
Objetivos, sicos equanticveis
Estmulos
Qtde. de luz: LuxNvel de rudo: dB(A)
Temperatura do ar: CUmidade relativa: %Ventos: m/s
Qat r r sr
aapta ii, air sr
sa ssa crt (fg. 1).
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01 | IlumInAo: ConFoRTo lumInoSo
8 9
necessria uma certa quantidade de
luz no plano de trabalho 2; para
desenhar ou desenvolver atividades
visuais de maior acuidade visual
(atividades mais inas e com maior
quantidade de detalhes), necessita-sede mais luz3. Mas quantidade de luz
no o nico requisito necessrio.
Para essas atividades, a boa distribuio de
luz no ambiente e a ausncia de contrastes
excessivos (como a incidncia direta do sol
no plano de trabalho e reexos indesejveis)
tambm so atores essenciais.
Quanto melhores orem as condies
propiciadas pelo ambiente, menor ser
o esoro sico que o olho ter de azer
para se adaptar s condies ambientais
e desenvolver bem a atividade emquesto. o enfoque fisiolgico da
deinio de conorto ambiental.Mas ser que, para desenvolvermos
uma determinada atividade, conorto
pode e deve ser equacionado somente
por esta vertente isiolgica de maior
ou menor esoro? No. Hopkinson
diz: Aquilo que vemos depende no
somente da qualidade sica da luz ou
da cor presente, mas tambm doestado de nossos olhos na hora da
viso e da quantidade de experincia
visual da qual temos de lanar mo
para nos ajudar em nosso julgamento...
Aquilo que vemos depende no s da
imagem que ocada na retina, mas
da mente que a interpreta4. Ou seja,
no possvel azer uma distino
marcante entre experincia sensorial e
emocional, uma vez que a segunda
certamente depende da primeira e
ambas so elos inseparveis. Qualquerato visual ter sua repercusso, depois de
interpretado, no signifcado psico-emocional
que o homem lhe d.
Esta resposta sensorial do indivduo
ao seu meio ambiente tem, portanto,
um componente subjetivo importante.
No processo de atribuir signiicado a
um determinado estmulo ambiental,
o homem lana mo de uma srie de
atores: sua experincia pessoal, suapersonalidade, aspectos culturais, a
relao de gnero e idade, entre
outros atores.
Este carter subjetivo da deinio de
conorto ambiental, seja ele luminoso,
trmico ou acstico, muito importante
e, em algumas situaes de projeto,
como veremos mais adiante, vital.
Quando pedimos para 100 pessoas
deinirem o que entendem por conorto,
99 o deiniro com uma palavra
subjetiva. Diro: uma sensao debem estar, sentir-se bem num
ambiente, no se sentir incomodado,
ter a satisao plena dos sentidos,
estar em harmonia com o ambiente,
um ambiente aconchegante,
agradvel etc. Mas, quando
perguntamos para estas mesmas
pessoas se elas esto se sentindo bem
ou no em um determinado ambiente,
sob determinadas condies
ambientais, a totalidade delas az
automaticamente uma relao direta
com os estmulos sicos, objetivosdeste ambiente, mensurando-os. Diro
sim ou no dependendo se a
temperatura est alta ou baixa, se tem
muito ou pouco barulho, muita ou
pouca luz, se est abaado ou bem
ventilado etc.
2A norma 5413, da ABNT, estipula como mnimo 300 lux e mximo 750 lux.3A mesma norma estipula 1.000 lux para desenho, por exemplo.4 HOPKINSON, R.G. & KAY, L.D. The light o building, ed. Faber and Faber Ltd, London, 1969.
Figura 2 O conceito de conorto: sensaes e emoes subjetivasFigura 3 - Conorto como sensaes apartir de estmulos sicos
Estmulos Sensaes / emoes
Qtde. de luz: Lux
Nvel de rudo: dB(A)Temperatura do ar: CUmidade relativa: %Ventos: m/s
Crt , prtat, a
itrprta sts
btis, sics acit
qatifcis, pr i
rspstas fsigicas
(ssas) s,
c cartr sbti
ici aaia (Figs. 2 3).
Avaliao que depende nos da resposta sica mas: Da experncia anterior
Da personalidade
Do estado de nimo
Da faixa etria
Da relao de gnero
De aspectos culturais e
estticos
Objetivos, sicos, quanticveis Subjetivas e dicilmente quanticveis
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02 | oBjeTIvoS dA IlumInAo
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As duas sub-reas do conorto
ambiental que tm maior grau de
subjetividade so a ILUMINAO e a
acstica, respectivamente.
2. Os objetivos da iluminao
Para a Iluminao, tanto natural quanto
artiicial, a uno o primeiro e mais
importante parmetro para a deinio
de um projeto. Ela ir determinar o tipo
de luz que o ambiente precisa.
O primeiro objetivo da iluminao
a obteno de boas condies de
viso associadas visibil idade,
segurana e orientao dentro de um
determinado ambiente. Este objetivo
est intimamente associado satividades laborativas e produtivas
escritrio, escolas, bibliotecas, bancos,
indstrias etc. a luz da razo (ig. 4).
O segundo objetivo da iluminao
a util izao da luz como principal
instrumento de ambientao do espao
na criao de eeitos especiais com
a prpria luz ou no destaque de objetos
e supercies ou do prprio espao.
Este objetivo est intimamente
associado s at iv idades nolaborativas, no produtivas, de lazer,
estar e religiosas residncias,
restaurantes, museus e galerias, igrejas
etc. a luz da emoo5 (ig. 5).
3. Os sistemas de iluminao
Muitos profssionais cometem um erro
primrio num projeto luminotcnico,
partindo inicialmente da defnio de
lmpadas e/ou luminrias. O primeiro
passo de um projeto luminotcnico defniro(s) sistema(s) de iluminao, respondendo
basicamente a trs perguntas:
1. Como a luz dever ser distribuda
pelo ambiente?
2. Como a luminria ir distribuir a luz?
3. Qual a ambientao que queremos
dar, com a luz, a este espao?
Pelas questes acima, vemos que,
qualquer que seja o sistema adotado, ele
dever sempre ser escolhido de umaorma intimamente ligada uno a ser
exercida no local novamente, as
laborativas e no laborativas.
Para se responder a primeira pergunta,
classiicamos os sistemas de acordo
com a orma que as luminrias so
distribudas pelo ambiente e com os
eeitos produzidos no plano de trabalho.
Esta classiicao tambm conhecida
como Sistema Principal. Nela, os
sistemas de iluminao proporcionam:
a) Iluminao geral: distribuio
aproximadamente regular das luminrias
pelo teto; iluminao horizontal de um certo
nvel mdio; uniormidade (fgs. 6 e 7).
Vantagens: uma maior exibilidade na
disposio interna do ambiente layout.
Desvantagens: no atende s
necessidades especfcas de locais que
requerem nveis de iluminncia6 mais
elevados, grande consumo de energia e, emalgumas situaes muito especfcas,
podem desavorecer o controle do
ouscamento7 pela viso direta da onte.
Este o sistema que se emprega mais
requentemente em grandes escritrios,
oicinas, salas de aula, bricas,
supermercados, grandes magazines etc.
b) Iluminao localizada: concentra-se
a luminria em locais de principal interesse.
Exemplo: este tipo de iluminao til
para reas restritas de trabalho em brica(fgs. 8 e 9).
As luminrias devem ser instaladas
suicientemente altas para cobrir as
supercies adjacentes, possibilitando
altos nveis de iluminncia sobre o plano
5Algumas atividades esto, por essncia, numa situao intermediria, como por exemplo as comerciais. Dependendo do tipo de loja,estaremos mais prximos de um caso ou de outro.
Figura 4Iluminao para atividade laborativa - escritrio
Figura 5Iluminao para atividade no laborativa - residncia
6Vide item 4.67Vide item 4.8
Figura 6 - Iluminao geral Figura 7 - Exemplo de iluminao geral - Supermercado
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03 | SISTemAS de IlumInAo
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de trabalho8, ao mesmo tempo em que
asseguram uma iluminao geral
suiciente para eliminar ortes contrastes.
Vantagens: maior economia de
energia, e podem ser posicionadas de
tal orma a evitar ouscamentos,sombras indesejveis e relexes
veladoras, alm de considerar as
necessidades individuais.
Desvantagens: em caso de
mudana de layout, as luminrias
devem ser reposic ionadas.
Para atividades laborativas, necessitam
de complementao atravs do
sistema geral de controle de
uniormidade de luz do local. Para
outras situaes, no necessariamente.
c) Iluminao de tarefa: luminrias
perto da tarea visual e do plano de
trabalho iluminando uma rea muito
pequena. (igs. 10 e 11)
Vantagens : maior economia de
energia, maior controle dos eeitos
luminotcnicos.
Desvantagens: deve ser complementada
por outro tipo de iluminao, e apresentamenor exibilidade na alterao da
disposio dos planos de trabalho.
Para responder a segunda pergunta,
Como a luminria ir distribuir a luz?,
classifcam-se os sistemas de iluminao
de acordo com a orma pela qual o uxo
luminoso irradiado pela luminria, ou,
mais precisamente, de acordo com a
quantidade do uxo luminoso irradiado
para cima e para baixo do plano horizontal
e da luminria (e/ou lmpada). Essasegunda classifcao obedece ao
esquema acima (fg. 12).
Muitos autores classiicam os sistemas
simplesmente por: direto, indireto e
direto-indireto (compreendendo, nesse
lt imo caso, as classi icaes
intermedirias).
Normalmente, quando temos um
projeto de iluminao em mos, o
dividimos em sistema principal,
aquele que resolver as necessidadesuncionais, e sistema secundrio,
que dar mais nase personalidade
do espao, a sua ambientao por
meio da luz (numa abordagem mais
criativa, livre e no to uncional).
O sistema secundrio relaciona-se
mais terceira pergunta, Qual a
Figura 8 - Iluminao localizada Figura 9 - Exemplo de iluminao localizada
Figura 10 Iluminao de tarea
Figura 12 - Classicao das luminrias segundo a radiao do fuxo luminoso
Figura 13 - Exemplo de sistema direto e indireto
0 10%
0 100%
10 40%
60 90%
40 60%
40 60%
40 60%
40 60%
60 90%
10 40%
90 100%
0 10%
8 Tanto para a iluminao localizada como para a de tarea, que muitas vezes destinam-se a proporcionar altos nveisde iluminao (1.000-2000 lux).
Figura 11 - Exemplo de iluminao de tarea
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03 | SISTemAS de IlumInAo
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ambientao que queremos dar, com
a luz, a este ambiente?.
Luz de destaque: Coloca-se nase em
determinados aspectos do interior
arquitetnico, como um objeto ou uma
supercie, chamando a ateno do olhar.
Geralmente, esse eeito obtido com o uso
de spots, criando-se uma dierena 3, 5 ou
at 10 vezes maior em relao luz geral
ambiente. Este eeito pode ser obtido
tambm posicionando a luz muito prxima
superfcie a ser iluminada. Exemplo:
paredes, objetos, gndolas, displays,
quadros etc (fg. 15).
Luz de efeito: Enquanto na luz de
destaque procuramos destacar algo,aqui o objeto de interesse a prpria
luz: jogos de achos de luz nas
paredes, contrastes de luz e sombra
etc (ig. 16).
Luz decorativa: Aqui no o ee i to
de luz que importa, mas o objeto que
produz a luz. Ex: Lustres antigos,
arandelas coloniais e velas cr iam
uma rea de interesse no ambiente,
destacando o objeto mais do quei luminando o prprio espao (ig. 17).
Modulao de intensidade
(dimerizao): a possibil idade de
aumentar ou diminuir a intensidade
das vrias luminrias, modi icando
com isso a percepo ambiental.
Luz arquitetnica: Obtida quando
posicionamos a luz dentro de elementos
arquitetnicos do espao, como
cornijas, sancas, corrimos etc. Deve-
se tomar cuidado com esse termo, pois
toda a luz deve ser, por deinio,
arquitetnica. Ou seja, estar em pereita
integrao com a arquitetura. Neste
caso, esto apenas sendo escolhidos
elementos arquitetnicos para servirem
de suporte luz (ig. 18).
4. Conceitos bsicos: grandezas
otomtricas
As grandezas a seguir so
undamentais para o entendimento
dos conceitos da luminotcnica.
A cada deinio, seguem-se as
unidades de medida e o smbolo grico
do Quadro de Unidades de Medida, do
Sistema Internacional - SI, alm de
interpretaes e comentrios destinados
a acilitar o seu entendimento.
4.1 A radiao solar e a luzUma onte de radiao emite ondas
eletromagnticas com dierentes
comprimentos de onda. A radiao solar
tem trs espectros principais destaradiao: o inravermelho - responsvel
pela sensao de calor - o espectro visvel,
ou luz, e o ultravioleta responsvel pelo
eeito higinico da radiao (pois mata
bactrias e ungos), pela despigmentao
de alguns tipos de tecidos, pelo
bronzeamento da pele, etc.
Sstema Prcpal
Geral
Localizado
De tarefa
Sstema Secro
Luz de Destaque
Luz de Eeito
Luz Decorativa
Modulao de Intensidade
Luz Arquitetnica
Figura 14 - Sistemas de iluminao
Figura 16 - Iluminao de eeito
Figura 17 - Iluminao decorativa
Figura 18 - Luz arquitetnica
Figura 15 - Iluminao de destaque
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04 | ConCeIToS BSICoS
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Luz , portanto, a radiao eletromagntica
capaz de produzir uma sensao visual e
est compreendida entre 380 e 780 nm
(Figs. 19 e 20). A sensibilidade visual para
a luz varia no s de acordo com o
comprimento de onda da radiao, mas
tambm com a luminosidade.
A curva de sensibil idade do olho
humano demonstra que radiaes de
menor comprimento de onda (violeta e
azul) geram maior intensidade de
sensao luminosa quando h pouca
luz (ex: crepsculo, noite etc.),
enquanto as radiaes de maior
comprimento de onda (laranja e
vermelho) se comportam ao contrrio.
O olho humano possui dierentessensibilidades para a luz. Durante o
dia, nossa maior percepo se d para
o comprimento de onda de 550 nm,
correspondente s cores amarelo-
esverdeadas. J durante a noite, para
o de 510 nm, correspondente s cores
verdes azuladas (ig. 20).
4.2 Luz e Cores
H uma tendncia em pensarmos que os
objetos j possuem cores defnidas.
Na verdade, a aparncia de um objeto
resultado da iluminao incidentesobre ele. Por exemplo, sob uma luz
branca, a ma aparenta ser de cor
vermelha, pois ela tende a reletir a
poro do vermelho do espectro de
radiao, absorvendo a luz nos outros
compr imentos de onda. Se
util izssemos um i ltro para remover
a poro do vermelho da onte de luz,
a ma reletiria muito pouca luz,
parecendo totalmente negra. Podemos
ver que a luz composta por trs
cores primrias.
A combinao das cores vermelho,
verde e azul permite obtermos o
branco (Sistema RGB: R=Red,
G=Green, B=Blue).
A combinao de duas cores primrias
produz as cores secundrias - magenta,
amarelo e ciano. As trs cores primrias,
dosadas em dierentes quantidades,
permitem obtermos outras cores de luz.
Da mesma orma que surgem dierenas
na visualizao das cores ao longo do
dia (dierenas da luz do sol ao meio-dia
e no crepsculo), as ontes de luzartiiciais tambm apresentam dierentes
resultados. As lmpadas incandescentes,
por exemplo, tendem a reproduzir
com maior idel idade as cores
vermelha e amarela do que as cores
verde e azul, aparentando ter uma luz
mais quente.
4.3 Potncia Total Instalada (ou
Fluxo Energtico)
Smbolo: Pt
Unidade: W ou Kw
a somatria da potncia de todos os
aparelhos instalados na iluminao. Trata-
se aqui da potncia da lmpada,
multiplicada pela quantidade de unidades
utilizadas (n), somado potncia
consumida de todos os reatores,
transormadores e/ou ignitores. Uma vez
que os valores resultantes so elevados,
a Potncia Total Instalada expressa em
quilowatts, aplicando-se, portanto, o
quociente 1000 na equao.
*W = potncia consumida pelo conjunto
lmpada + acessrios.
4.3.1 Densidade de Potncia
Smbolo: D
Unidade: W/m2
a Potncia Total Instalada em watt
Figura 20Curva de sensibilidade do olho humano radiao visvel
UV Luz100 400 500 600 700 nm
IV
380 780
DiaNoite
100
0
20
40
60
80
%
Figura 19 - Espectro eletromagntico
Ondas largasOndas mdiasOndas curtasOndas ultracurtasTeleviso
Radar
Inravermelho
Luz
Ultravioleta
Raios X
Raios Gama
Raios Csmicos
nm1013
1011
109
107
107
103
10
10-3
10-5
10-7
10-9
10-11
10-15
Figura 21 - Composio das cores da luz
Pt =n . w*
1000em Kw
nm
780
610590570
500
380
Ultravioleta
Infravermelho
Luz
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04 | ConCeIToS BSICoS
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para cada metro quadrado de rea.
Essa grandeza muito til para os uturos
clculos de dimensionamento de sistemas
de ar-condicionado ou mesmo dos projetos
eltricos de uma instalao. A comparao
entre projetos luminotcnicos somente se
torna eetiva quando se leva em conta nveis
de Iluminncia9 iguais para dierentes
sistemas. Em outras palavras, um sistema
luminotcnico s mais efciente do que
outro, se, ao apresentar o mesmo nvel de
Iluminncia do outro, consumir menos watts
por metro quadrado.
4.3.2 Densidade de Potncia RelativaSmbolo: Dr
Unidade: W/m2 p/ 100 lx
a Densidade de Potncia Total Instalada
para cada 100 lx de Iluminncia.
Logo:
Tomando-se como exemplo duas
instalaes comerciais, (ig. 22) tem-se
a primeira impresso de que a
instalao 2 mais eiciente do que a
1, j que a Densidade de Potncia :
Porm, ao avaliar-se a eicincia,
preciso veriicar a I luminncia em
ambos os casos.
Supondo-se: E1 = 750 lx
E2 = 400 lx
Com esses dados, a Densidade de
Potncia Relativa (Dr) :
Logo, a instalao 2 consome mais
energia por metro quadrado, e tambm
ornece menos luz. Portanto, a
instalao 1 mais eiciente.
4.4 Fluxo LuminosoSmbolo:
Unidade: lmen (lm)
Fluxo Luminoso a radiao total da onte
luminosa entre os limites de comprimento
de onda mencionados (380 e 780m). O uxo
luminoso a quantidade de luz emitida por
uma onte, medida em lmens, na tenso
nominal de uncionamento.
chamado tambm de pacote de luz
(ig. 23).
4.5 Ecincia Energtica
Smbolo: w (ou K, conorme IES)
Unidade: lm / W (lmen / watt)
4.5.1 Ecincia energtica de lmpadas
As lmpadas se dierenciam entre si no
s pelos dierentes Fluxos Luminosos que
irradiam, mas tambm pelas dierentes
potncias que consomem.
Para poder compar-las, necessrio saber
quantos lmens so gerados por watt
consumido. A essa grandeza d-se o nome
de Efcincia Energtica (ou RendimentoLuminoso). A fgura 24 exemplifca as
efcincias de alguns tipos de lmpadas.
Como geralmente a lmpada instalada
dentro de luminrias, o Fluxo Luminoso fnal
disponvel menor do que o irradiado pela
lmpada, devido absoro, reexo e
transmisso da luz pelos materiais com que
D1 =1500
50= 30 W / m2
D2 =1400
70 = 20 W / m2
Figura 22: Exemplos de avaliao do consumo energtico.
1A = 50 m2
E = 750 lxPt = 1,5 KwD = 30 W/m2
Dr= 4 W/m2
por 100 lx
2A = 70 m2
E = 400 lxPt = 1,4 KwD = 20 W/m2
Dr= 5 W/m2
por 100 lx
Dr1 =30 W / m
750 lx
100 lx
= 4 W / m2
por 100 lx
Dr2 =20 W / m
400 lx
100 lx
= 5 W / m2por 100 lx
Figura 23 - Fluxo luminoso de uma lmpada (lm)
D =Pt . 1000
Aem W/m2
9 Vide iten 4.6
Dr =D
A . E
100
em W/m2 . 100 lx
Instalao 1 Instalao 2
2
2
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so construdas as luminrias. O Fluxo
Luminoso emitido pela luminria
avaliado atravs da Eicincia da
Luminria (item 4.5.2). Isto , o Fluxo
Luminoso da luminria em servio
dividido pelo Fluxo Luminoso da lmpada.
4.5.2 Eficincia de luminria
(rendimento da luminria)
Smbolo: L
Unidade: no tem
Razo do Fluxo Luminoso emitido por uma
luminria, em relao soma dos uxos
individuais das lmpadas uncionando ora da
luminria (fg. 25). Normalmente, esse valor
indicado pelos abricantes de luminrias.
Dependendo das qualidades sicas do
recinto em que a luminria ser instalada, oFluxo Luminoso que dela emana poder se
propagar mais acilmente, dependendo da
absoro e reexo dos materiais e da
trajetria que ir percorrer at alcanar o
plano de trabalho. Essa condio mais ou
menos avorvel avaliada pela Efcincia do
Recinto (vide item 4.5.3).
Certos catlogos ornecem a Curva de
Distribuio Luminosa junto Curva
Zonal de uma luminria. A Curva Zonal
nos indica o valor da Eicincia da
Luminria em porcentagem.
4.5.3 Ecincia do Recinto
Smbolo: RUnidade: no tem
O valor da Eicincia do Recinto dado
por tabelas, contidas nos catlogos dos
abricantes de luminrias, onde
relacionam-se os valores dos coeicientes
de relexo do teto, paredes e piso, com
a Curva de Distribuio Luminosa da
luminria utilizada e o ndice do Recinto
(para este ltimo, vide p. 21).
Uma vez calculado o ndice do Recinto(K), procura-se identiicar os valores da
reletncia do teto, paredes e piso.
Na interseo da coluna de
reletncias e l inha de ndice do
Recinto, encontra-se o valor da
Eicincia do Recinto (R), via Fator
de Util izao Fu (vide p.21).
ndice do Recinto
Smbolo: K
Unidade: no tem
O ndice do Recinto a relao entre as
dimenses do local, dada por:
para iluminao direta
para iluminao indireta, sendo
a = comprimento do recinto
b = largura do recintoh = p-direito til
h = distncia do teto ao plano de
trabalho
H = p direito
hpt = altura do plano de trabalho
P-direito til o valor do p-direito total
do recinto (H), menos a altura do plano de
trabalho (hpt), menos a altura do
pendente da luminria (hpend). Isto ,
a distncia real entre a luminria e o
plano de trabalho (Fig. 26).
Como j visto, o luxo luminoso pode
ser alterado de acordo com o tipo de
luminria empregada e as dimenses
do recinto.
Obs: quando a luminr ia or
embutida, h = h.
Fator de Utilizao
Smbolo: Fu
Unidade: no tem
O Fluxo Luminoso inal (t i l ) que i r
incidir sobre o plano de trabalho
aval iado pelo Fator de Uti l izao.Ele indica, portanto, a eicincia
luminosa do conjunto lmpada,
luminria e recinto . O produto da
E ic inc ia do Rec in to (R) pe la
Eic incia da Luminria (L) nos d
o Fator de Uti l izao (Fu).
a . b
h (a + b)K =
3. a . b
2.h (a + b)K =
Figura 26 Representao do P Direito til
H
h pend
Figura 25:Esquema de representao de Fluxos Luminosos.
Luminria
Plano
Figura 24 - Ecincia energtica (lm/W)
Halge-nas
15 25
Incandes-cente
10 15
MistaHWL
20 35
LUMILUX
T570 125
MercrioHQL
45 55
DULUX
no integr.50 87
LUMILUX
T866 93
SdioNAV
80 140
010
2030
40
50607080
90100110120
130140150160
170
h
h
hpt
DULUX
integradas50 65
MetlicaHCI
65 90
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Determinados catlogos indicam tabelas de
Fatores de Utilizao para suas luminrias.
Apesar destes serem semelhantes stabelas de Efcincia do Recinto, os valores
nelas encontrados no precisam ser
multiplicados pela Efcincia da Luminria,
uma vez que cada tabela especfca para
uma luminria e j considera a sua perda na
emisso do Fluxo Luminoso.
Esta tabela nada mais do que o valor da
Efcincia do Recinto j multiplicado pela
Efcincia da Luminria, encontrado pela
interseo do ndice do Recinto (K) e das
Reetncias(1) do teto, paredes e piso, nesta
ordem (Fig. 27).
4.5.4 Fator de Depreciao (ou Fator
de Manuteno)
Smbolo: Fd
Unidade: %
Todo o sistema de iluminao tem,
aps sua instalao, uma depreciao
no nvel de iluminncia ao longo dotempo. Esta decorrente da
depreciao do luxo luminoso da
lmpada e do acmulo de poeira
sobre lmpadas e luminrias. Para
compensar parte desta depreciao,
estabelece-s e um ator de depreciao
que uti l izado no clculo do nmeros
de luminrias. Este ator evita que o
nvel de iluminncia atinja valores
abaixo do mnimo recomendado. Para
eeitos prticos pode-se uti l izar a
tabela (Anexo 4).
Nesta publicao, iremos considerar uma
depreciao de 20% para ambientes com
boa manuteno / limpeza (escritrios e
afns) e de 40% para ambientes com
manuteno crtica (galpes industriais,
garagens etc.), dando origem a Fatores de
Depreciao, respectivamente, Fd = 0,8 e
Fd = 0,6.
4.6 Nvel de Iluminncia
Smbolo: E
Unidade: Lux (lm/m2)
A luz que uma lmpada irradia,
relacionada supercie qual incide,
de ine uma nova grandeza
luminotcn ica denominada de
Iluminamento, nvel de i luminao ou
Iluminncia (ig. 28).Expressa em lux (lx), indica o uxo
luminoso de uma onte de luz que incide
sobre uma supercie situada uma certa
distncia dessa onte.
A equao que expressa esta grandeza :
tambm a relao entre intensidade
luminosa e o quadrado da distncia (I/
h) (ig.28). Na prtica, a quantidade
de luz dentro de um ambiente, e pode
ser medida com o auxlio de um
luxmetro. Como o luxo luminoso no
distribudo uniormemente, a iluminncia
no ser a mesma em todos os pontos
da rea em questo. Considera-se, por
isso, a iluminncia mdia (Em). Existem
normas especiicando o valor mnimo
de iluminncia mdia, para ambientesdierenciados pela atividade exercida,
relacionados ao conorto visual. Alguns
dos exemplos mais importantes esto
relacionados no anexo 2 desta
publicao (ABNT - NBR 5413).
Fu = L . R
1Refetncia ou Refexo, vide anexo 3
Figura 28 - Lei do inverso do quadrado da distncia
E =
A
lm
m2 )(
Figura 27 - Exemplo de tabela de Fator de Utilizao de Luminria
0,60
0,80
1,00
1,25
1,50
2,00
2,50
3,00
4,00
5,00
34
40
45
50
53
58
60
62
64
66
29
36
41
46
50
55
58
60
63
64
26
33
38
43
47
52
56
58
61
63
33
39
44
49
52
56
59
61
63
64
29
35
41
45
49
54
57
59
62
63
26
32
38
43
46
52
55
58
60
62
29
35
40
45
48
53
56
58
61
62
26
32
38
42
46
51
55
57
59
61
25
31
36
41
45
50
53
55
58
59
kr
PiSO (%) 10 10 0Fator e tlzao
PAREdE (%) 50 30 10 50 30 10 30 10 0
TETO (%) 70 50 030
10
1m
2m
3m
36 lux9 lux
4 lux
S1
S2 = 4S1
S3 = 9S1
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4.6.1 Nvel Adequado de Iluminncia
Quanto mais elevada a exigncia visual da
atividade, maior dever ser o valor da
Iluminncia Mdia (Em) sobre o plano de
trabalho. Deve-se consultar a norma NBR-
5413 para defnir o valor de iluminncia mdia
pretendido. Como j oi mencionado
anteriormente, deve-se considerar tambm
que, com o tempo de uso, se reduz o Fluxo
Luminoso da lmpada devido tanto ao
desgaste, quanto ao acmulo de poeira na
luminria, resultando em uma diminuio da
Iluminncia. (Fig. 29) Por isso, quando do
clculo do nmero de luminrias, estabelece-se
um Fator de Depreciao (Fd), o qual, elevandoo nmero previsto de luminrias, evita que, com
o desgaste, o nvel de Iluminncia atinja valores
abaixo do mnimo recomendado.
4.7 Intensidade Luminosa
Smbolo: I
Unidade: candela (cd)
Se a onte luminosa irradiasse a luz
uniormemente em todas as direes, o Fluxo
Luminoso se distribuiria na orma de uma
esera. Tal ato, porm, quase impossvel de
acontecer, razo pela qual necessrio medir
o valor dos lmens emitidos em cada direo.
Essa direo representada por vetores,
cujos comprimentos indicam as Intensidades
Luminosas. Portanto, Intensidade Luminosa
o Fluxo Luminoso irradiado na direo de
um determinado ponto (fg. 30 e 31).
4.7.1 Curva de distribuio luminosaSmbolo: CDL
Unidade: candela (cd) X 1000 lmSe, num plano transversal lmpada,
todos os vetores que dela se originam
tiverem suas extremidades ligadas por um
trao, obtm-se a Curva de Distribuio
Luminosa (CDL).
Em outras palavras, a representao da
Intensidade Luminosa em todos os
ngulos em que ela direcionada numplano (fg. 32).
Para a uniormizao dos valores das
curvas, geralmente so reeridas a 1000
lm. Nesse caso, necessrio multiplicar
o valor encontrado na CDL pelo Fluxo
Luminoso das lmpadas em questo e
dividir o resultado por 1000 lm.
4.8 Luminncia
Smbolo: L
Unidade: cd/m2
Das grandezas mencionadas, at
ento, nenhuma visvel, isto , os
raios de luz no so vistos, a menos
que se jam re le t idos em uma
supercie e a transmitam a sensao
de c la r idade aos olhos. Essa
sensao de claridade chamada de
Luminncia ( ig. 33).
a Intensidade Luminosa que emana de
uma supercie, pela sua supercie
aparente (fg. 34).
A equao que permite sua determinao :
na qual:
L = Luminncia, em cd/m
I = Intensidade Luminosa, em cd
Figura 29 - Compensao da depreciao no clculo da Iluminncia Mdia (Fator de Depreciao) paraambientes com boa manuteno
Tempo
Margem para depreciaode fuxo luminoso e acmulode sujeira
Iluminncia%
80
100
125
150
Figura 31 - ngulo de abertura SPOT 10Figura 30 - ngulo de abertura FLOOD 38
Figura 32: Curva de distribuio de IntensidadesLuminosas no plano transversal e longitudinal parauma lmpada fuorescente isolada (A) ou associadaa um refetor (B).
0 4020
120
8040
60
80
120
180 160 140
120
90
60
cd
0 5 1525
3545
55
65
75
859095
100
115
125135155175
121110
98765432
2
4567
L = I
A . cos
Transversal Longitudinal
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A = rea projetada, em m
= ngulo considerado, em graus
Como dicil medir a Intensidade
Luminosa que provm de um corpo no
radiante (atravs de reexo), pode-se
recorrer a outra rmula, a saber:
na qual:
= Reletncia ou Coeic iente de
Relexo
E = Iluminncia sobre essa supercie
Como os objetos reletem a luz
dierentemente uns dos outros, ica
explicado porque a mesma Iluminncia
pode dar origem a Luminncias
dierentes. Vale lembrar que o Coeiciente
de Relexo a relao entre o Fluxo
Luminoso reletido e o Fluxo Luminoso
incidente em uma supercie. Esse
coeiciente geralmente dado em
tabelas, cujos valores so em uno das
cores e dos materiais utilizadas (exemplos
no anexo 3).
Limitao de Ouscamento
Duas ormas de ouscamento podem
gerar incmodos:
Ofuscamento direto, atravs de luz
direcionada diretamente ao campo visual.
Ouscamento refexivo, atravs da
relexo da luz no plano de trabalho,
direcionando-a para o campo visual .
Considerando que a Luminncia da
prpria luminria incmoda a partir
de 200 cd/m, valores acima deste
no devem ultrapassar o ngulo de
45, como indicado na ig. 35.
O posicionamento e a Curva de
Distribuio Luminosa devem ser tais
que evitem prejudicar as atividades
do usurio da iluminao.
Proporo Harmoniosa entre
Luminncias Acentuadas di erenas entre as
Luminncias de di erentes planos
causam adiga visual, devido ao
excessivo trabalho de acomodao
dos olhos, ao passar por variaes
bruscas de sensao de claridade.
Para ev i ta r esse desconor to,recomenda-se que as Luminncias
de piso, parede e teto se harmonizem
numa proporo de 1:2:3, e que, no
caso de uma mesa de trabalho, a
Luminncia no seja iner ior a 1/3 da
do objeto observado ( ig. 36).
Eeitos Luz e Sombra
Deve-se tomar cu idado no
direcionamento do oco de uma
luminria, para evitar que sejam
cr iadas sombras incmodas,
lembrando, porm, que a total
ausncia de sombras leva perda da
identiicao da textura e do ormato
dos objetos. Uma boa i luminao no
signiica luz distribuda por igual.
4.9 ndice de reproduo de cor
Smbolo: IRC ou Ra
Objetos iluminados podem nos parecer
dierentes, mesmo se as ontes de luz
tiverem idntica tonalidade.
As variaes de cor dos objetosi luminados sob ontes de luz
dierentes podem ser identi icadas
atravs de um outro conceito, a
Reproduo de Cor, e de sua escala
qualitativa, o ndice de Reproduo
de Cor (IRC ou RA). O IRC
estabelecido em uno da luz natural
Figura 33 - Luminncia X Iluminncia
LuminnciaLuz refetida visvel
IluminnciaLuz incidente no visvel
Figura 34 - Luminncia (percepo de brilho)
Supercie aparente
A . cos
Supercie iluminada
A
L = . E
Figura 35 - Ouscamento
OuscamentoRefexivo
OuscamentoDireto
45
Figura 36 - Proporo harmoniosa de luminncias
2
3
1
3
10
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que tem reproduo idedigna, ou
seja, 100. No caso das lmpadas, o
IRC estabelecido entre 0 e 100,
comparando-se a sua propriedade
de reproduo de cor luz natural
(do sol ).
Portanto, quanto maior a dierena na
aparncia de cor do objeto iluminado
em relao ao padro, menor seu
IRC. Com isso, explica-se o ato de
lmpadas de mesma Temperatura de
Cor possurem ndice de Reproduo
de Cor dierentes (igs. 37 e 38).
4.9.1 Espectro de Radiao VisvelComo j mencionamos nos itens 4.1 e
4.2, luz uma aixa de radiaoeletromagntica, com comprimento de
onda entre 380 a 780 nm (nanmetros),
ou seja, da cor ultravioleta vermelha,
passando pelo azul, verde, amarelo e
roxo. As cores azul, vermelho e verde,
quando somadas em quantias iguais,
deinem o aspecto da luz branca.
Espectros contnuos ou descontnuos
resultam em onte de luz com presena
de comprimentos de ondas de cores
distintas. Cada onte de luz tem,
portanto, um espectro de radiao
prprio que lhe conere caractersticas
e qualidades especicas.
A cor de um objeto determinada pela
reexo de parte do espectro de luz que
incide sobre ele. Isso signifca que uma boa
Reproduo de Cor est diretamente ligada
qualidade da luz incidente, ou seja,
distribuio equilibrada das ondas
constituintes do seu espectro. Ao lado,
apresentam-se alguns espectros de
lmpadas (fgs. 39 a 43).
4.10 Temperatura de corSmbolo: T
Unidade: K (Kelvin)
Em aspecto visual, admite-se que bastante
dicil a avaliao comparativa entre a
sensao de Tonalidade de Cor de diversas
lmpadas. Para estipular um parmetro, oi
Figura 39 - Espectro da luz natural
Figura 40 - Espectro das lmpadas fuorescentesLUMILUX 830.
Figura 41 - Espectro das lmpadas fuorescentesLUMILUX 860.
Figura 42 - Espectro das lmpadas POWERSTAR HCI930.
Figura 47
Figura 43 - Espectro das lmpadas de sdio NAV
Figura 38 - IRC
Figura 37 - ndice de reproduo de cor e exemplos de aplicao
Muito Bom
Bom
Razovel
Ruim
Nvel 1
Nvel 2
Nvel 3
Nvel 4
1a Ra 90-1001b Ra 80-1002a Ra 70-79
2a Ra 60-69
Ra 40-59
Ra 20-39
Testes de cor - Floricultura,escritrios - residncias - lojas
reas de circulao - Escadasocinas - ginsios esportivos
Depsitos - Postos de gasolinaPtio de montagem industrial
Vias de trego - Canteiro deobras - Estacionamentos
Classicao Nvel - ndice IRC Exemplos de aplicao
OSRAM - Linha de produtos Normas ABNT - 5413
100
80
60
40
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30 31
2000K
50
60
70
80
90
100
2700K
3000K
3800K
4000K
4200K
5200K
6000K
6100K