Aula1 - Iluminação para Engenheiros

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<p>Espectro eletromagnético</p><p>1 – Conceitos</p><p>1</p><p>Luz</p><p>630</p><p>590</p><p>560</p><p>490</p><p>430</p><p>380</p><p>780</p><p>1 – Conceitos</p><p>Energia radiante avaliada visualmente. Fisicamente pode ser definida como a faixa</p><p>do espectro eletromagnético que se situa entre os limites de comprimento de onda</p><p>de 380 nm e 780 nm (1 nm = 10-9 metros).</p><p>2</p><p>Curvas de Sensibilidade Espectral</p><p>1 – Conceitos</p><p>3</p><p>Ser Humano x Inseto</p><p>Brilho Aparente</p><p>Ser</p><p>Humano</p><p>100</p><p>100</p><p>Inseto</p><p>130</p><p>15</p><p>VAPOR DE SÓDIO</p><p>VAPOR</p><p>DE MERCÚRIO</p><p>1 – Conceitos</p><p>Espectro eletromagnético</p><p>1 – Conceitos</p><p>5</p><p>Ultravioleta</p><p>UV A: de 100 a 280 nm;</p><p>UV B: de 280 a 315 nm;</p><p>UV C: de 315 a 400 nm.</p><p>1 – Conceitos</p><p>6</p><p>Ultravioleta</p><p>UV A:</p><p>responsável pelo envelhecimento da pele;</p><p>presente nas câmaras de bronzeamento</p><p>artificial.</p><p>pigmentação da pele;</p><p>1 – Conceitos</p><p>7</p><p>Ultravioleta</p><p>UV B:</p><p>principal responsável pelo câncer de pele;</p><p>grande incidência das 10:00 às 16:00 h;</p><p>deixa a pele vermelha e causa queimaduras.;</p><p>1 – Conceitos</p><p>8</p><p>Infravermelho</p><p>Principal responsável emissão de calor;</p><p>Fluxo luminoso (Φ - lúmens)</p><p>É a quantidade de luz que uma lâmpada produz</p><p>lúmens [lm]</p><p>1 – Conceitos</p><p>9</p><p>Eficiência luminosa (ou energética - lm/W)</p><p>lm / W</p><p>lm / W</p><p>10/104</p><p>1 – Conceitos</p><p>10</p><p>Eficiência luminosa (lm/W)</p><p>É a relação entre o fluxo luminoso total emitido por uma fonte</p><p>de luz, em lúmens, e a potência por ela absorvida, em watts</p><p>I</p><p>n</p><p>c</p><p>a</p><p>n</p><p>d</p><p>e</p><p>s</p><p>c</p><p>e</p><p>n</p><p>t</p><p>e</p><p>H</p><p>a</p><p>l</p><p>ó</p><p>g</p><p>e</p><p>n</p><p>a</p><p>M</p><p>i</p><p>s</p><p>t</p><p>a</p><p>F</p><p>l</p><p>u</p><p>o</p><p>r</p><p>e</p><p>s</p><p>c</p><p>e</p><p>n</p><p>t</p><p>e</p><p>s</p><p>V</p><p>M</p><p>A</p><p>P</p><p>M</p><p>V</p><p>M</p><p>V</p><p>S</p><p>A</p><p>P</p><p>F</p><p>l</p><p>u</p><p>o</p><p>r</p><p>e</p><p>s</p><p>c</p><p>e</p><p>n</p><p>t</p><p>e</p><p>1 – Conceitos</p><p>11</p><p>Inc 100 W</p><p>Fluor 25 W</p><p>1 – Conceitos</p><p>12</p><p>pay-back (simples)</p><p>24 h/dia 0,20 anos</p><p>1 h/dia 4,72 anos</p><p>3 h/dia 1,57 anos</p><p>6 h/dia 0,78 anos</p><p>1 – Conceitos</p><p>13</p><p>Iluminância (E): lux [lx]</p><p>1 – Conceitos</p><p>É o quociente do fluxo luminoso pela área de uma</p><p>superfície quando esta última é uniformemente iluminada</p><p>14</p><p>Iluminância média na natureza</p><p>- Dia escuro:</p><p>- Dia Normal:</p><p>- Dia claro:</p><p>- Dia muito claro:</p><p>- Luz direta do sol:</p><p>5.000 lux</p><p>15.000 lux</p><p>30.000 lux</p><p>50.000 lux</p><p>100.000 lux</p><p>1 – Conceitos</p><p>Iluminância média na natureza</p><p>- Noite de lua cheia:</p><p>- Noite de lua 4o ming.:</p><p>- Luz das estrelas:</p><p>0,15 lux</p><p>0,018 lux</p><p>0,003 lux</p><p>1 – Conceitos</p><p>16</p><p>Medição da iluminância</p><p>1 – Conceitos</p><p>17</p><p>Ofuscamento</p><p>Sensação de mal-estar produzida por uma fonte luminosa</p><p>forte ou mal posicionada causando desconforto ou perda</p><p>na performance visual e visibilidade.</p><p>1 – Conceitos</p><p>18</p><p>- aparência de cor de uma fonte de luz artificial</p><p>quando acesa;</p><p>- medida em graus kelvin [K];</p><p>- lâmpadas: quentes, neutras ou frias;</p><p>- impressão: de calor, neutra ou de frio.</p><p>Colorometria</p><p>1 - Temperatura de cor correlata - TCC:</p><p>1 – Conceitos</p><p>19</p><p>Temperaturas de Cor Correlata</p><p>20/104</p><p>1 – Conceitos</p><p>20</p><p>Colorometria</p><p>1 - Temperatura de cor correlata - TCC:</p><p>. frias: maior que 4.100K; . neutras: entre 3.100 e 4.100; . quentes: menor que 3.100K.</p><p>04/15</p><p>1 – Conceitos</p><p>21</p><p>Temperatura de Cor Correlata</p><p>Cadinho</p><p>Cavidade</p><p>radiadora</p><p>(óxido de</p><p>tório)</p><p>Emiss</p><p>ão de</p><p>radiaç</p><p>ão</p><p>Tubo fino de óxido</p><p>de tório</p><p>CadinhoPlatina liqüefeita</p><p>Emissão de</p><p>radiação</p><p>1 – Conceitos</p><p>22</p><p>1 – Conceitos</p><p>Temperatura de cor</p><p>23</p><p>1 – Conceitos</p><p>Temperatura de cor</p><p>Normalmente a temperatura de cor é decisiva na escolha</p><p>de uma fonte de luz. Dois aspectos importantes devem</p><p>ser ressaltados quando dessa escolha:</p><p>- a utilização simultânea de duas fontes com</p><p>temperaturas de cor diferentes é totalmente</p><p>desaconselhável, tendo em vista perturbações visuais</p><p>devidas principalmente à adaptação cromática do olho;</p><p>- com o aumento do nível de iluminância, também deverá</p><p>ser aumentada a temperatura de cor. A experiência</p><p>mostra que com baixas iluminâncias é preferível utilizar</p><p>fontes de luz mais “quentes” e com níveis altos, fontes</p><p>“frias”.</p><p>24</p><p>- escala de 0 a 100;</p><p>- fontes de luz:</p><p>. luz solar: IRC 100%; . incandescentes: IRC 90%; . VMAP: IRC 40 %;</p><p>. fluorescentes: 75 a 85%; . MVM: IRC 75 a 90%; . VSAP: IRC 20%</p><p>Colorometria</p><p>2 - Índice de reprodução de cores - IRC:</p><p>1 – Conceitos</p><p>Classifica a qualidade relativa de reprodução de cor de uma fonte</p><p>quando comparada com uma fonte padrão de referência da</p><p>mesma temperatura de cor. A escala varia de 0 a 100. Em geral,</p><p>quanto maior for o IRC menor será a distorção da cor do objeto</p><p>iluminado.</p><p>25</p><p>Espectros</p><p>26/104</p><p>1 – Conceitos</p><p>26</p><p>Reprodução de cor</p><p>1 – Conceitos</p><p>27</p><p>Reprodução de cor</p><p>EXCELENTE NÍVEL 1 1a - Ra 90 a 100 Testes de cor, floricultura,</p><p>MUITO BOM 1b - Ra 80 a 89 escritórios, residências, lojas</p><p>BOM NÍVEL 2 2a - Ra 70 a 79 Áreas de circulação, escadas,</p><p>RAZOÁVEL 2b - Ra 60 a 69 oficinas, ginásios esportivos</p><p>REGULAR NÍVEL 3 Ra 40 a 59 Depósitos, postos de gasolina,</p><p>pátio de montagem industrial</p><p>INSUFICIENTE NÍVEL 4 Ra 20 a 39 Vias de tráfego, canteiros de</p><p>obras, estacionamentos</p><p>100</p><p>80</p><p>60</p><p>40</p><p>28/104</p><p>1 – Conceitos</p><p>28</p><p>Lâmpada Incandescente</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>29</p><p>Lâmpada Incandescente</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>Como características principais das lâmpadas</p><p>incandescentes tem-se:</p><p>- baixa eficiência luminosa (14 a 17 lm/W);</p><p>- vida média pequena (1.000 horas);</p><p>- baixo custo e investimento inicial;</p><p>- vários formatos, tipos, cores;</p><p>- baixa resistência a choques e vibrações;</p><p>- ótimo IRC (entre 90 a 100%).</p><p>30</p><p>09/27</p><p>Lâmpada Incandescente</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>31</p><p>Lâmpadas Halógenas</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>Seu filamento trabalha mais quente, produzindo assim</p><p>uma luz mais branca (maior temperatura de cor),</p><p>quando comparada com as lâmpadas incandescentes.</p><p>Suas principais características são:</p><p>- eficiência luminosa maior que a incandescente</p><p>comum (entre 17 e 22 lm/W);</p><p>- vida média de 2.000 horas;</p><p>- baixo custo de investimento inicial;</p><p>- baixa resistência a choques e vibrações</p><p>- ótimo IRC (entre 90 a 100%).</p><p>32</p><p>Lâmpadas Halógenas</p><p>Interior chegando a</p><p>quase 2800o C</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>33</p><p>Abertura de Facho</p><p>34/104</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>34</p><p>Lâmpadas Refletoras – iluminação de destaque</p><p>E =</p><p>d2</p><p>—</p><p>I</p><p>Cálculo de Iluminação pontual</p><p>Onde :</p><p>I = Intensidade luminosa lançada</p><p>verticalmente sobre o ponto</p><p>considerado</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>35</p><p>50 W</p><p>28o</p><p>20W</p><p>14o</p><p>Lâmpadas Halógenas – abertura de facho</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>36</p><p>Lâmpadas Fluorescentes</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>37</p><p>Lâmpadas Fluorescentes</p><p>Distribuição de energia típica</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>38</p><p>Lâmpadas Fluorescentes</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>Como características principais das lâmpadas</p><p>fluorescente tem-se:</p><p>- alta eficiência luminosa (43 a 84 lm/W);</p><p>- vida média alta (12.000 horas);</p><p>- investimento inicial elevado;</p><p>- necessita equipamento auxiliar (balastro);</p><p>- alta resistência a choques e vibrações</p><p>- diversas TCCs;</p><p>- IRC variável (entre 40 a 90%).</p><p>39</p><p>Lâmpadas Fluorescentes - (Ref.: Osram)</p><p>- T12:</p><p>- T10:</p><p>- T 8:</p><p>- T 5:</p><p>1200mm 26 mm 32 W</p><p>1149mm 16 mm 28 W</p><p>1200mm 33 mm 40 W</p><p>1200mm 38 mm 40 W</p><p>Tipo Comp. Diam. Potência</p><p>3050</p><p>2900</p><p>2700</p><p>2700</p><p>Fluxo [lm]</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>40</p><p>Evolução do Sistema Fluorescente Tubular</p><p>40W</p><p>Diâmetro 38 ou 33 mm</p><p>Fluxo luminoso : 2.700 lm</p><p>IRC = 60</p><p>Balastro eletromagnético</p><p>28W</p><p>Diâmetro 16 mm</p><p>Fluxo luminoso : 2.900 lm</p><p>IRC = 85</p><p>Balastro eletrônico</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>41</p><p>20</p><p>40</p><p>60</p><p>80</p><p>100</p><p>120</p><p>140</p><p>160</p><p>180</p><p>200</p><p>220</p><p>240</p><p>260</p><p>280</p><p>300</p><p>0,1 1 10 100 1000</p><p>Efeito do número de partidas na vida da lâmpada</p><p>30,2 Horas por Partida</p><p>%</p><p>d</p><p>a</p><p>V</p><p>i</p><p>d</p><p>a</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>42</p><p>Lâmpadas Fluorescentes Compactas</p><p>28/31</p><p>2 – Fontes de Luz</p><p>43</p><p>Classificação das luminárias</p><p>3 – Luminárias</p><p>44</p><p>Luminárias de alto rendimento</p><p>- rendimento: superior a 80%;</p><p>- refletor de alto rendimento;</p><p>- distribuição luminosa adequada;</p><p>Parâmetros quantitativos:</p><p>Parâmetro qualitativo:</p><p>3 – Luminárias</p><p>45</p><p>BALASTROS</p><p>(reatores)</p><p>- eletrônicos;</p><p>- convencionais;</p><p>Balastro</p><p>4 – Equipamentos Auxiliares</p><p>46</p><p>Vantagens:</p><p>• Maior eficiência do sistema;</p><p>• Maior vida útil da lâmpada;</p><p>Balastro Eletrônico</p><p>4 – Equipamentos Auxiliares</p><p>Conforto:</p><p>• Ausência de ruído;</p><p>• Ausência da cintilação;</p><p>Balastro Eletrônico</p><p>tempo (ms)</p><p>Fluxo luminoso</p><p>130%</p><p>100%</p><p>70%</p><p>60 Hz</p><p>Fluxo luminoso</p><p>tempo (ms)</p><p>35 KHz</p><p>4 – Equipamentos Auxiliares</p><p>48</p><p>Conforto:</p><p>• Ausência de ruído;</p><p>• Ausência da cintilação;</p><p>• Ausência do efeito estroboscópico.</p><p>Balastro Eletrônico</p><p>60 Hz 35 KHz</p><p>4 – Equipamentos Auxiliares</p><p>49</p><p>Dual</p><p>9 – Projeto de Iluminação</p><p>50</p><p>1 – Iluminância (E);</p><p>2 – Fator Local (K);</p><p>3 – Fatores de refletância;</p><p>4 - Tipo de lâmpada e luminária;</p><p>5 – Área do local;</p><p>6 – Fator de utilização (η);</p><p>7 – Fator de depreciação (d);</p><p>8 – Fluxo necessário (ФT);</p><p>9 – Número de luminárias;</p><p>10 – Afastamentos.</p><p>Lâmpada fluorescente tubular(Ref. GE)</p><p>Dual</p><p>Fator de Depreciação</p><p>51</p><p>Tabela 2.8</p><p>Dual</p><p>Fator de utilização</p><p>52</p><p>Tabela 2.9</p><p>Dual</p><p>9 – Projeto de Iluminação</p><p>53</p><p>Fator de utilização (Ref. Philips)</p><p>9 – Projeto de Iluminação</p><p>54</p><p>Fator Local</p><p>Refletâncias</p><p>(Ref. Lustres</p><p>Projeto)</p><p>(Ref. Lustres</p><p>Projeto)</p><p>E S</p><p>d</p><p></p><p></p><p></p><p>=</p><p></p><p>Fluxo Total</p><p>Dual</p><p>9 – Projeto de Iluminação</p><p>55</p><p>Fator de utilização (Ref. Philips)</p><p>Dual</p><p>9 – Projeto de Iluminação</p><p>56</p><p>Níveis de iluminância recomendáveis para interiores</p><p>9 – Projeto de Iluminação</p><p>57</p><p>Dual</p><p>Exemplo 2.2</p><p>58</p><p>Exemplo 2.2 Tabela 2.8</p><p>Dual</p><p>Exemplo 2.2</p><p>59</p><p>Exemplo 2.2 Tabela 2,6</p><p>Dual</p><p>Exemplo 2.2</p><p>60</p><p>Exemplo 2.2 Tabela 2.8</p><p>Dual</p><p>Exemplo 2.2</p><p>61</p><p>Exemplo 2.2 Tabela 2.8</p><p>Dual</p><p>Dual</p><p>10 – Software DIALux</p><p>62</p><p>Dual</p><p>Dual</p><p>10 – Software DIALux</p><p>63</p><p>Dual</p><p>Dual</p><p>ABNT NBR ISSO/CIE 8995-1</p><p>64</p><p>Uma boa iluminação propicia a visualização do</p><p>ambiente, permitindo que as pessoas vejam, se</p><p>movam com segurança e desempenhem tarefas</p><p>visuais de maneira eficiente, precisa e segura, sem</p><p>causar fadiga visual e desconforto.</p><p>A Iluminação pode ser natural, artificial ou uma</p><p>combinação de ambas.</p><p>ABNT NBR ISSO/CIE 8995-1</p><p>65</p><p>Dual</p><p>Dual</p><p>ABNT NBR ISSO/CIE 8995-1</p><p>66</p><p>Área de tarefa é definida como a área parcial do local</p><p>de trabalho, deve-se considerar as principais</p><p>características dos elementos visuais como tamanho</p><p>de objetos, contraste de fundo luminância dos objetos</p><p>e tempo de exposição.</p><p>Entorno Imediato = Área ao redor da tarefa dentro do</p><p>campo de visão, recomenda-se pelo menos 0,5m de</p><p>largura, ou seja, faixa ao redor da tarefa.</p><p>Dual</p><p>Dual</p><p>ABNT NBR ISSO/CIE 8995-1</p><p>67</p><p>A iluminância mantida das áreas do entorno imediato pode ser mais baixa que a</p><p>iluminância da área da tarefa, porém, não deve ser inferior aos valores</p><p>estabelecidos na tabela a seguir</p><p>A iluminância no entorno imediato, entretanto, deve estar relacionada à</p><p>iluminância da área de tarefa e deve uma uniformidade bem balanceada no</p><p>campo de visão, pois mudanças drásticas nas iluminâncias ao redor da área de</p><p>tarefa podem levar a um esforço visual estressante e desconfortável</p><p>A uniformidade da iluminância, definida como a razão entre o valor de iluminância</p><p>mínimo e o valor médio, deve se alterar gradualmente na tarefa e no entorno</p><p>imediato. Recomenda-se que a uniformidade da iluminância na tarefa não seja</p><p>menor que 0,7 e a uniformidade da iluminância no entorno imediato não seja</p><p>inferior a 0,5.</p><p>Dual</p><p>Dual</p><p>ABNT NBR ISSO/CIE 8995-1</p><p>68</p><p>Iluminância da tarefa (lux) Iluminância do entorno</p><p>imediato (lux)</p><p>≥ 750 500</p><p>500 300</p><p>300 200</p><p>≤ 200 Mesma iluminância da área</p><p>de tarefa</p><p>Uniformidade ≥ 0,7 Uniformidade ≥ 0,5</p><p>Dual</p><p>Dual</p><p>11 – Exemplo</p><p>69</p><p>- salas de aula;</p><p>- Altura: 3,35 m;</p><p>- Largura: 6,50 m;</p><p>- Comprimento: 7,2 m;</p><p>- Paredes e teto claros (índice 531);</p><p>- Iluminância requerida: 500 lux;</p><p>- Altura do plano de trabalho: 0,75 m;</p><p>- Manutenção: a cada 7500 horas, ambiente normal;</p><p>- Tarifa: 25 centavos / kWh;</p><p>- Período de funcionamento: 15 horas por dia, 26 dias no mês.</p><p>Dual</p><p>12 – Referências</p><p>70</p><p>● Iluminação Eficiente Para Engenheiros – Autor: João Gabriel Pereira de</p><p>Almeida – Centro de Excelência em Iluminação;</p><p>● Instalações Elétricas – Júlio Niskier – Quarta Edição;</p><p>● Sites de fabricantes: Philips, Osram;</p><p>● Eficiência Energética- Teoria & Prática – UNIFEI;</p>