2A - Cálculo Luminotécnica [Slides]

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Fundamentos de Instalações Elétricas - Profº Ademir 
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ENGENHARIA ELÉTRICA
 Método dos Lúmens ou Método do Fluxo Luminoso
 Método Ponto a Ponto
CÁLCULO LUMINOTÉCNICO
MÉTODOS
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CÁLCULO LUMINOTÉCNICO
Ao se pensar em cálculo luminotécnico, as grandezas
luminosas e outras definições de termos inerentes a
luminotécnica precisam ser considerados, quais sejam:
 a quantidade de luz;
 o equilíbrio da iluminação;
 o ofuscamento;
 a reprodução de cor.
A cada um destes deve-se ser dada a maior atenção, pois
estão diretamente relacionados com as necessidades visuais,
conforto visual e, portanto, o bem estar humano.
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RESUMO GERAL – GRANDEZAS LUMINOSAS FUNDAMENTAIS
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Ao se iniciar um projeto luminotécnico deve-se de uma
forma preliminar considerar:
 o tipo de iluminação mais adequada (tipo de lâmpada);
 o tipo de luminária (direta, semi-direta);
 aspectos de decoração, tipo do local (sala, escritório, loja,
galpão) e;
 as atividades que serão desenvolvidas (trabalho bruto de
maquinaria, montagem, leitura, etc.)
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O método mais utilizado para sistemas de iluminação em
edificações é o método dos Lúmens, ou método do Fluxo
Luminoso, que consiste em determinar a quantidade de fluxo
luminoso (lúmens) necessário para determinado recinto bas eado
no tipo de atividade desenvolvida, cores das paredes e teto e do
tipo de lâmpada-luminária escolhidos.
O método ponto por ponto também chamado de método das
intensidades luminosas baseia-se nas leis de Lambert e é utilizado
quando as dimensões da fonte luminosa são muito pequenas em
relação ao plano que deve ser iluminado. Consiste em determinar a
iluminância (lux) em qualquer ponto da superfície, individualmente,
para cada projetor cujo facho atinja o ponto considerado. O
iluminamento total será a soma dos iluminamentos proporcionados
pelas unidades individuais.
CÁLCULO LUMINOTÉCNICO - MÉTODOS
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A maneira de efetivar este método, é aplicando a fórmula abaixo.
onde:
ϕ: fluxo luminoso total (lm);
E: iluminância ou nível de iluminamento (Lux);
S: área do recinto (m2);
µ: fator ou coeficiente de utilização;
d: fator ou coeficiente de depreciação.
A partir do fluxo luminoso total (ϕ ) necessário, determina-se o número de 
lâmpadas da seguinte forma:
onde:
n: número de lâmpadas;
ϕ: fluxo luminoso total em lúmens;
ϕ: fluxo luminoso de cada lâmpada em lúmens.
MÉTODO DOS LÚMENS OU MÉTODO DO FLUXO LUMINOSO
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DETERMINAÇÃO DA ILUMINÂNCIA (E (Lux)) :
Segundo uma pesquisa da Weston e Fortuin , para uma tarefa de 
leitura, a iluminância adequada se comporta da seguinte forma:
Iluminância relativa necessária aos vários grupos etários para o 
desempenho de uma tarefa específica.
MÉTODO DOS LUMENS OU MÉTODO DO FLUXO LUMINOSO
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NBR/ISO 8995 – ILUMINAÇÃO DE INTERIORES
De acordo com a norma ABNT NBR/ISO 8995_2013 que substituiu a NBR 5413_1992 da
ABNT, alguns níveis recomendados para iluminação de interiores constam da tabela abaixo.
Segundo a mesma fonte, as atividades foram divididas em três faixas: A, B, C e cada faixa
com três grupos de iluminâncias (E) , conforme o tipo de atividade.
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Tabela adaptada NBR/ISO 8995_2013
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NBR 5413 – ILUMINAÇÃO DE INTERIORES
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Tabela adaptada NBR 5413_1992
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Depende:
 da distribuição e da absorção da luz, efetuada pelas luminárias;
 das dimensões do compartimento que exprime-se através do Índice
do Local (K) ;
 das cores das paredes, teto e piso, caracterizados pelo Fator de
Reflexão .
COEFICIENTE DE UTILIZAÇÃO (µ)
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A obtenção do Índice do Local (K) varia conforme o fabricante de
luminárias, mas sempre é uma relação entre o comprimento, largura e
altura do recinto.
K: Fator do Local;
C: Comprimento do local (m);
L: Largura do local (m);
H: Altura do local (m), (ou altura da luminária ao plano de trabalho).
- altura do teto: se a luminária for indireta ou semi-indireta;
- distância do foco luminoso ao chão ou ao plano de trabalho se a
luminária for direta ou semi-direta.
COEFICIENTE DE UTILIZAÇÃO (µ)
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Para cada modelo de luminária, tem-se um fator de local (K), e suas
refletâncias são dadas através de 3 (três) algarismos que representam as
refletâncias do TEto, PAredes e PIso respectivamente. Por exemplo, se o
teto for branco (75% de reflexão), as paredes claras (30% de reflexão) e o
piso claro (10%), o valor das refletâncias é caracterizado como 731.
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Fator de Reflexão
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COEFICIENTE DE UTILIZAÇÃO (µ)
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O fator de depreciação corresponde a uma relação entre o fluxo
luminoso no fim do período de manutenção e o fluxo luminoso no início
da instalação. O fluxo luminoso emitido por um aparelho de iluminação
decresce com o uso devido a três causas:
 diminuição do fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas, ao longo a vida
útil das mesmas;
 a sujeira que se deposita sobre luminárias e aparelhos;
 a diminuição do poder refletor das paredes e do teto em
consequência de seu escurecimento progressivo.
Neste método o fator de depreciação é fornecido pelo fabricante da
luminária, e depende basicamente do modelo utilizado.
FATOR DE DEPRECIAÇÃO (d)
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O fator de depreciação (d) é obtido levando-se em conta, não o modelo
da luminária, mas sim o tipo de ambiente e o período previsto para a
manutenção, conforme apresenta a tabela abaixo:
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Recomenda-se que a distância “a” ou “b” entre as luminárias seja o dobro
da distância entre estas e as paredes laterais.
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A partir do fluxo luminoso total (ϕ ) necessário, consequentemente o número de
lâmpadas, partimos para distribuição das luminárias no ambiente proposto
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Exemplo : Elaborar o projeto Luminotécnico para um ambiente, considerando:
 Dimensões ambiente (comprimento x largura) = 15 x 10m e pé direito A= 3,9 m
e informações complementaresda figura B;
 Ambiente de trabalho escritório (Normal, período manutenção 2500h), Classe
B;
 Pintura de Teto Paredes e Piso (TEPAPI) respectivamente nas cores branca,
clara e escuro.
 Luminárias Philips modelo TCS 912 e lâmpadas fluorescentes TLDRS32W-S83-
ECO
 Dimensões Iluminar um escritório de 15 m de comprimento, 10m de largura e
3,9 m de pé direito (utilizar o método dos Lúmens da Philips).
Obs.: Na tabela para determinação da Iluminância (E), considere a Iluminância (E)
média de acordo com classe e tipo de ambiente/atividade
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Luminária
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CÁLCULO LUMINOTÉCNICO - RESOLUÇÃO
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Considerando o Método dos Lúmens para elaboração do projeto de
luminotécnica temos que determinar:
a) Fluxo luminoso total (lm).
b) Número de lâmpadas, considerando lâmpadas fluorescentes
TLDRS32W-S83-ECO, 2700 lúmens
c) Número de luminárias considerando Luminárias Philips modelo TCS 912 com 2
lâmpadas.
d) Apresentar a distribuição das luminárias.
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CÁLCULO LUMINOTÉCNICO - RESOLUÇÃO
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a) Fluxo luminoso total (lm). lm
d
SE =>=
*
*
µ
φ
Começamos por determinar (E). De acordo com tipo de ambiente de trabalho 
(escritório) da atividade (normal) e da observação para considerar a 
Iluminância média, da tabela temos:
E = 750 Lux 
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CÁLCULO LUMINOTÉCNICO - RESOLUÇÃO
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a) Fluxo luminoso total (lm). lm
d
SE =>=
*
*
µ
φ
215010*15 mS ==
Depois o µ . Para determinar µ temos que calcular K
50,2
4,2*)1015(
10*15 =
+
=K
Na sequencia podemos começar calculando a área =>
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COEFICIENTE DE UTILIZAÇÃO (µ)
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 Pintura de Teto Paredes e Piso (TEPAPI) respectivamente nas cores
branco, clara e claro.
(TEPAPI) = 731
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TEPAPI = 731
50,2
4,2*)1015(
10*15 =
+
=K
54,0=µ
Com valor de K e TEPAPI temos:
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Próximo passo é calcular o fator de depreciação (d)
lm
d
SE =>=
*
*
µ
φ  Ambiente de trabalho escritório (Normal,período manutenção 2500h), Classe B ;
91,0=d
Agora com todos estes parâmetros determinados podemos calcular:
a) o Fluxo luminoso total (lm). lm
d
SE =>=
*
*
µ
φ
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lm73,937.228
91,0*54,0
150*750 ==φ
b) Número de lâmpadas, considerando lâmpadas fluorescentes
TLDRS32W-S83-ECO, 2700 lúmens cada
lâmpadasn 79,84
2700
73,937.228 ==
c) Número de luminárias considerando Luminárias Philips modelo TCS 912 com 2
lâmpadas.
Para obtermos uma distribuição de lâmpadas homogênea vamos arredondar o
número lâmpadas para 84
Logo como cada luminária comporta 2 Lâmpadas teremos 42 luminárias
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Por fim apresentamos a distribuição das luminárias, item d).
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Vamos distribuir as 42 
luminárias da seguinte forma:
 7 luminárias no comprimento
 6 luminárias na largura
(7 x 6 = 42 luminárias)
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O método ponto a ponto, também chamado de método das
intensidades luminosas , permite o cálculo do iluminamento em
qualquer ponto da superfície, individualmente, para cada projetor cujo
facho atinja o ponto considerado. O iluminamento total será a soma dos
iluminamentos proporcionados pelas unidades individuais.
Este método é indicado quando as dimensões da fonte luminosa são
muito pequenas em relação ao plano que deve ser iluminado.
É baseado nas leis de Lambert que diz: “O iluminamento varia
inversamente com o quadrado da distância “D” do ponto iluminado ao
foco luminoso”.
(lux)
Onde:
Ep: iluminamento (Lux)
I: intensidade luminosa (cd)
ϴ: ângulo entre a vertical à superfície receptora e o ponto a ser iluminado
D: distância do foco luminoso ao ponto (m).
MÉTODO PONTO A PONTO
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Considere uma fonte luminosa puntiforme
iluminando um ambiente qualquer. Esta
fonte irradia seu fluxo luminoso para
várias direções. Como visto, pode-se
determinar a intensidade luminosa dessa
fonte em uma única direção.
MÉTODO PONTO A PONTO
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MÉTODO PONTO A PONTO - CÁLCULO DE ILUMINAÇÃO
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Parte-se da curva de distribuição de intensidade luminosa CDL de uma
fonte para determinar-se o iluminamento em diversos pontos do ambiente
estudado. Método aplicado para ajustes após o emprego de outros
métodos.
Considere 
ângulo 30º
Para esta 
CDL 
teremos 
340 cd
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A Figura retrata uma fonte puntiforme instalada em um ambiente no qual se
encontra um objeto iluminado no ponto P.
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Pode-se obter as iluminâncias horizontal (Eh) e vertical (Ev) nesse ponto P,
utilizando-se as relações fundamentais da luminotécnica e empregando a
trigonometria em um triângulo retângulo. Assim, obtém-se:
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MÉTODO PONTO A PONTO
(lux)
D
O cálculo da Iluminância horizontal é determinado por: Eh = I(θ)*cos3θ/h2.
Substitui-se os valores de I(θ) e h.
O cálculo da Iluminância vertical é determinado por: Ev = I(θ)*sen3θ/d2.
Substitui-se os valores de I(θ) e d
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ILUMINAMENTO SOBRE UM PLANO HORIZONTAL ILUMINAMENTO SOBRE UM PLANO VERTICAL
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Exercício: Determinar Eh = I(θ)*cos3θ/h2 e Ev = I(θ)*sen3θ/d2, nos pontos 
A e B, para condições abaixo:
Luminária HDK 472 (1 lâmpada vapor de mercúrio HPL-N 400W E40 HG 1SL)
Ângulo 
(Ɵ)
Intensidade Luminosa (cd)
I(Ɵ)
00 220
450 190
D
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Ângulo 
(Ɵ)
Intensidade Luminosa (cd)
I(Ɵ)
00 220
450 190
D
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Eh(0º) = 220 x cos³(0º)/6² => Eh(0º) = 6,11 lux
Eh(45º) = 190 x cos³(45º)/6² => Eh(45º) = 1,87 lux 
Para calcular Eh = I(θ)*cos3θ/h2.
Devemos substitui-se os valores de I(θ) e h.
Para determinar Ev = I(θ)*sen3θ/d2. Devemos substitui-se os valores de I(θ) e d
d= 6 x tg(45º) => 
d = 6 x 1 =>
d = 6
Ev(0º) = 220 x sen³(0º)/6² => Ev(0º) = 0
Ev(45º) = 190 x sen³(45º)/6² => Ev(45º) = 1,87 lux 
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Outras definições e termos
correlacionados 
com 
Luminotécnica
� Ofuscamento - condição de visão na qual há desconforto ou
redução da capacidade de distinguir detalhes ou objetos, devido a
uma distribuição desfavorável das luminâncias com brilhos intensos
ou em contrastes excessivos. O ofuscamento pode ser direto,
através de luz direcionada diretamente ao campo visual. Ou ainda,
de forma reflexiva, por intermédio de superfícies claras,
transparentes ou brilhosas, considerando que a luminância
incômoda está delimitada à partir de 200 cd/m².
� Iluminação difusa - Iluminação onde a Luz, no plano de trabalho ou
num objeto, não incide de um foco direcionado em particular. Esta
técnica de iluminação se utiliza de materiais e cores de boa reflexão
no ambiente para tornar a luz mais abrangente; menos ofuscante,
tornando as sombras menos marcadas e mais suaves. Princípio
necessário para obter uma luz difusa sem ofuscamento: lâmpadas
não aparentes. Artifícios úteis nas luminárias e na instalação: vidro
fosco; policarbonato; acrílico e outros difusores, ou luminárias com
foco de luz direcionado para área não conflitante com as pessoas.
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� Iluminação direcional - Iluminação onde a luz, no plano de trabalho
ou num objeto, incide predominantemente de uma direção em
particular. Foco de luz dirigido. Esta técnica de iluminação se utiliza
de refletores e/ou lâmpadas refletoras para dirigir o foco direto de
luz. Em projetos luminotécnicos criteriosos os possíveis
incovenientes, tais como: ofuscamento; sombras marcadas e
diferenças significantes de níveis de iluminância podem ser
eliminados.
� Iluminação direta - Iluminação por meio de luminárias, com uma
distribuição de luz tal que 90% a 100% do fluxo luminoso emitido
atinja o plano de trabalho diretamente. Obtêm-se um desempenho
eficiente de energia utilizando produtos com refletores de alumínio
de alto brilho em formatos cônicos ou parabólicos, associados a
lâmpadas de alto rendimento com valores de lúmens/watts mais
altos. Esta conjugação também proporciona menor acúmulo de
calor, além da conservação de energia. O ofuscamento pode ser
reduzido com luminárias com aletas, colmeias ou abas laterais.
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� Iluminação indireta - Na verdade trata-se de uma versão da luz
difusa com abrangência restrita, podendo compor ambientes com
abajures; colunas; sancas de gesso e demais focos de luz não
conflitantes com as pessoas, nem voltados para objetos e planos
específicos. Existe um uso comum, mas não técnico, que ilustra
facilmente esta categoria que é quando se acende a luz de um
ambiente anexo aquele em que uma ou mais pessoas estão, como
um corredor ou uma varanda, obtendo apenas uma parcela de luz
mais suave. Isto na verdade ocorre, pois muitas pessoas colocam
lâmpadas no teto sem nenhum aparelho para tratar a luminosidade
causando um inevitável ofuscamento visual.
� Iluminação Zenital - Ou Lateral, com aproveitamento da luz natural
diurna sem ofuscamento. A luz natural incidente pelas laterais das
edificações gera uma carga térmica inferior àquela incidente sobre a
superfície horizontal da cobertura. Portanto, a iluminação artificial
pode ser otimizada, tendo em vista um melhor aproveitamento das
áreas laterais, dimensionando um ambiente priorizando o seu
interior.
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