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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
CÂMPUS ITAJAÍ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Aula 03
Iluminação e Projeto Luminotécnico
(Parte 02)
Prof. Jefferson Zanotti
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Para que possamos fazer os cálculos luminotécnicos,
devemos tomar conhecimento das grandezas
fundamentais, baseadas nas definições apresentadas
pela ABNT (NBR 5413 – Iluminância de interiores).
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NORMAS
• Em 2013 foi lançada a ABNT NBR ISO/CIE 8995-1, a
consequência natural da nova norma seria abandonar a
anterior, porém, não foi isso que ocorreu.
• O próprio MTE (Ministério do Trabalho e Emprego) em
Nota Técnica emitida em 2014 orientou a continuar
utilizando a NBR 5413 que é de 1992.
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Seleção da Iluminância
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Seleção da Iluminância
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Seleção da Iluminância
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Luz
– É o espectro da energia radiante que um observador constata
pela sensação visual, determinado pelo estímulo da retina
ocular.
– A faixa da radiações eletromagnéticas capazes de serem
percebidas pelo olho humano se situa entre os comprimentos
de onda 3800 a 7600 angstroms (Å).
– Å = 1x10-10 m = 1x10-1 nm
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Luz
𝜆 =𝑐
𝑓
– 𝑓 = frequência, Hz;
– 𝑐 = velocidade da luz, 3x108 m/s;
– 𝜆 = comprimento de onda, m.
• Exemplo:
– Raios cósmicos 3x1025 Hz (Maior frequência conhecida até
agora);
– Frequência da rede, 60 Hz;
– Calcule os comprimentos de onda.
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Cor
– A cor da luz é determinada pelo comprimento de onda. Onde a
luz violeta é a de menor comprimento (maior frequência) e a
luz vermelha é a de maior comprimento (menor frequência).
Sendo que o amarelo é a cor que dá a maior sensibilidade
visual.
𝜆 =𝑐
𝑓
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Cor
– Arco-íris (VAAVAAV)
– A sexta cor do arco-íris é o índigo. O olho humano não
percebe o índigo, é por isso que às vezes algumas pessoas
acham que o arco-íris é composto por 6 cores em vez de 7.
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
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• Cor
– Código de cores para resistores
– Arco-íris (VAAVAAV)
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Espectro Eletromagnético
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Intensidade Luminosa – Candela (cd)
– É definida como a intensidade luminosa, na direção
perpendicular, de uma superfície plana de área igual a
1/600000 metros quadrados, de um corpo negro à temperatura
de fusão da platina, e sob a pressão de 101325 newtons por
metro quadrado (1 atmosfera).
– Símbolo: I
– Unidade: Candela (cd)
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Fluxo Luminoso – Lúmen (lm)
– Fluxo luminoso emitido no interior de um ângulo sólido de 1
esferorradiano por uma fonte puntiforme de intensidade
invariável e igual a 1 candela, em todas as direções.
– Símbolo: φ
– Unidade: Lúmen (lm)
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Iluminância – Lux (lx)
– Iluminância de uma superfície plana, de área igual a 1 m2 que
recebe, na direção perpendicular, um fluxo luminoso igual a 1
lúmen, uniformemente distribuído, é a densidade superficial de
fluxo luminoso recebido.
𝑙𝑢𝑥 =𝑙ú𝑚𝑒𝑛
𝑚2
– Símbolo: E
– Unidade: Lux (lx)
• Pode ser medida com o auxílio de um Luxímetro.
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Luminância – cd/m2 ou nit
– É a luminância, em uma determinada direção, de uma fonte de
área emissiva igual a 1 m2, com intensidade luminosa, na
mesma direção, de 1 candela.
– Símbolo: L
– Unidade: cd/m2
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Eficiência Luminosa – lm/W
– É a relação dos lumens emitidos pela lâmpada para cada watt
consumido.
– Símbolo: η
– Unidade: lm/W
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GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA
LUMINOTÉCNICA
• Curva de Distribuição Luminosa
– É a maneira pela qual os fabricantes de luminárias
representam a distribuição da intensidade luminosa nas
diferentes direções.
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• Informações complementares:
– Manual Luminotécnico Prático (OSRAM).
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MÉTODOS DE CÁLCULO DE ILUMINAÇÃO
• Pode-se determinar o número de luminárias
necessárias para produzir determinado iluminamento
das seguintes maneiras:
– Pela carga mínima exigida por norma;
– Pelo método dos lumens;
– Pelo método das cavidades zonais;
– Pelo método do ponto por ponto;
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MÉTODO DOS LUMENS
• O método dos lumens será dividido nas etapas
apresentadas a seguir:
1. Seleção da Iluminância;
2. Escolha da Luminária;
3. Determinação do Índice do Local;
4. Determinação do Coeficiente de Utilização;
5. Determinação do Fator de Depreciação;
6. Fluxo Total, Número de Luminárias e Espaçamento entre
Luminárias.
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1. Seleção da Iluminância
• Seguindo as orientações da NBR 5413/1992
(Iluminância de interiores).
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1. Seleção da Iluminância
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1. Seleção da Iluminância
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1. Seleção da Iluminância
• 5.2.2 O procedimento é o seguinte:
– a) analisar cada característica para determinar o seu peso (-1,
0 ou +1), (Tabela 2);
– b) somar os três valores encontrados, algebricamente,
considerando o sinal;
– c) usar a iluminância inferior do grupo, quando o valor total for
igual a -2 ou -3; a iluminância superior, quando a soma for +2
ou +3; e a iluminância média, nos outros casos, (Tabela 1).
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1. Seleção da Iluminância
• Exemplo:
– Página 163 (15ª Edição)
– Página 373 (16ª Edição)
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1. Seleção da Iluminância
• Exemplo:
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2. Escolha da Luminária
• Depende dos produtos disponibilizados pelos
fabricantes. Portanto, deve-se consultar catálogos.
– Apresentar Catálogo de fabricante
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2. Escolha da Luminária
• Exemplo:
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3. Determinação do Índice do Local
• Este índice relaciona as dimensões do recinto,
comprimento largura e altura de montagem, ou seja,
altura da luminária em relação ao plano do trabalho de
acordo com o tipo de iluminação (direta, semidireta,
indireta, semi-indireta). É dado por:
𝑘 =𝑐 ∙ 𝑙
ℎ𝑚 𝑐 + 𝑙
– 𝑐 = comprimento do local;
– 𝑙 = largura do local;
– ℎ𝑚 = altura de montagem da luminária (distância da fonte de
luz ao plano de trabalho).
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3. Determinação do Índice do Local
• Exemplo:
• Sala 111:
– 𝑐 = 6,90 𝑚
– 𝑙 = 8,40 𝑚
– ℎ𝑚 = 3,10 − 0,70 − 0,20 = 2,20 𝑚
𝑘 =𝑐 ∙ 𝑙
ℎ𝑚 𝑐 + 𝑙
– 𝑘 = 1,72 ≅ 2
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4. Determinação do Coeficiente de Utilização
• Este coeficiente relaciona o fluxo luminoso inicial
emitido pela luminária (fluxo total) e o fluxo recebido no
plano de trabalho (fluxo útil); por isso, depende das
dimensões do local, da cor do teto, das paredes e do
acabamento das luminárias.
– A refletância é dada pela tabela a seguir:
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4. Determinação do Coeficiente de Utilização
• Exemplo de aplicação da tabela:
571
• Observação: A tabela para a determinação do
coeficiente de utilização depende do fabricante, do tipo
e das características inerentes de cada luminária.
• Teto, parede, piso.
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4. Determinação do Coeficiente de Utilização
• Exemplo:
– Teto = 7
– Parede = 5
– Piso = 3
753
Com o valor de K (Índice do local) e da Refletância,
determina-se o Coeficiente de utilização com auxilio do uso
do catalogo do fabricante.
𝑢 = 0,75
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5. Determinação do Fator de Depreciação
• Também chamado de fator de manutenção, relaciona o
fluxo emitido no fim do período de manutenção da
luminária e o fluxo inicial da mesma. Quanto melhor for
a manutenção das luminárias (limpeza e substituições
mais frequentes), mais alto será este fator, porém mais
dispendioso.
– Tabela a seguir:
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5. Determinação do Fator de Depreciação
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5. Determinação do Fator de Depreciação
• Exemplo:
– 0,80 = Ambiente muito limpo...
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6. Fluxo Total, Número de Luminárias e
Espaçamento entre Luminárias
• Após percorridas as cinco etapas anteriores, chega-se
ao número de luminárias necessárias através da
seguinte fórmula:
ø =𝑆∙𝐸
𝑢∙𝑑 𝑛 =
ø
𝜑
– ø = fluxo luminoso total, lm;
– 𝑆 = área do recinto, m2;
– 𝐸 = nível de iluminamento, lx;
– 𝑢 = fator ou coeficiente de utilização;
– 𝑑 = fator de depreciação ou de manutenção;
– 𝑛 = número de luminárias;
– 𝜑 = fluxo por luminárias, lm.
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6. Fluxo Total, Número de Luminárias e
Espaçamento entre Luminárias
• Exemplo:
ø =𝑆∙𝐸
𝑢∙𝑑 𝑛 =
ø
𝜑
– 𝑆 = 6,90 𝑥 8,40 = 57,96 ≅ 60 𝑚2;
– 𝐸 = 300 𝑙𝑥;
– 𝑢 = 0,75;
– 𝑑 = 0,80;
– 𝜑 = 2500 𝑙𝑚;
• ø = 30000 𝑙𝑚;
• 𝑛 = 12;
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6. Fluxo Total, Número de Luminárias e
Espaçamento entre Luminárias
• Conhecido o número total de luminárias, resta distribuí-
las uniformemente no recinto.
• Como dados práticos, toma-se a distância entre
luminárias, o dobro da distância entre a luminária e a
parede.
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6. Fluxo Total, Número de Luminárias e
Espaçamento entre Luminárias
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Determinação Aproximada da Refletância de
Superfícies
• Não será abordado
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MÉTODO DAS CAVIDADES ZONAIS
• Este método de cálculo de iluminação se baseia na
“teoria de transferência de fluxo” e só se justifica
quando aplicado a instalações de alto padrão técnico,
em que é exigida maior precisão de cálculos.
• Não será abordo este método.
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MÉTODO DE PONTO POR PONTO
• O método dos lumens baseia-se no fluxo de luz numa
área; o método de ponto por ponto, na quantidade de
luz que incidirá em determinado ponto da área. Então,
é necessário o conhecimento da distribuição da luz de
diferentes fontes.
• Não será abordo este método.
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Softwares
• Softlux – Itaim Iluminação (Fazer cadastro no site)
• DIALux – PORCEL INFO
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Referências Bibliográficas
• [1] – INSTALAÇÕES elétricas. 15. ed. Rio de Janeiro:
LTC, 2012. 428 p., il. ISBN 9788521615675;
• [2] – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS
TÉCNICAS. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa
tensão. Versão Corrigida:2008 ed. Rio de Janeiro,
2004. 209 p.
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Tarefa
• Trazer em apenas uma folha A4 impressa, frente e
verso se necessário, tudo o que for indispensável para
a identificação de qualquer Índice de Proteção (IP).
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Fim