Iluminação e Luminotécnica

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
Campus Curitiba 
Luminotécnica 
Prof. Vilmair E. Wirmond 
2015 
 
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Slide: 00/00 Divisão, Departamento, Seção Professor, Palestrante: 
Objetivos do Módulo 
1. Breve histórico 
2. Classificação de Lâmpadas 
3. Conceitos fundamentais da luminotécnica 
4. Métodos de projeto 
5. Exercícios de aplicação 
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Histórico da Iluminação 
• 1854 – Heinrich Goebel constrói a primeira lâmpada incandescente, 
empregando um filamento de carvão dentro de um bulbo de vidro, acionada 
por pilhas primitivas. Seu trabalho não teve continuidade. 
• 1878 – Sir Joseph Wilson Swan apresenta uma nova lâmpada incandescente 
por ele construída. Era semelhante à lâmpada de Goebel e teve o mesmo 
destino. 
• 1879 – Thomas Edison realiza uma série de experiências com lâmpadas 
incandescentes, optando também pelo filamento de carvão. Obteve o registro 
do invento e foi a primeira lâmpada a ser fabricada em escala industrial. 
 
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A lâmpada de Edison 
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Histórico da Iluminação 
• 1898- Auer von Welsbach consegue substituir o filamento de carvão pelo 
filamento metálico(Ósmio), aperfeiçoando com essa inovação a lâmpada. 
Esse modelo já se assemelha à lâmpada de hoje. 
• 1907 – Substituição do filamento de ósmio por outro de tungstênio 
• 1913 – Outro grande melhoramento técnico foi a fabricação do filamento em 
forma de espiral obtendo-se com isso notável evolução do rendimento 
luminoso. 
• A partir de então, outras melhorias foram introduzidas, como a introdução do 
nitrogênio depois argônio e por fim o criptônio para aumentar a vida da 
lâmpada. 
• Jean Picard e Jean Bernoulli demonstraram que a agitação do mercúrio era 
capaz de produzir luminosidade. 
• 1901 – Lâmpada vapor de mercúrio se torna comercial(Arons) 
 
• Ver vídeo :A Guerra Elétrica - A Disputa entre Edison, Westinghouse e Tesla 
Disponível em https://www.youtube.com/watch?v=vewg4uviZAw 
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Lâmpadas Incandescentes 
1. Lâmpadas incandescentes uso geral – bulbo branco difuso ou leitoso 
Acima de 75W – banidas em junho de 2014. 
De 25W a 75W banidas em junho de 2015. 
 
 
2. Lâmpadas incandescentes específicas – usadas em locais sujeitas à 
vibrações, umidade, temperatura específicas. Ex.: Lâmpadas usadas em 
máquinas rotativas, em fornos, em geladeiras, em navios ou aparelhos que 
utilizam extra-baixa tensão- 6V ou 12V. 
 
3. Lâmpadas incandescentes decorativas- Iluminação que destaca 
determinado produto ou ambiente. Ex.: lâmpadas utilizadas em lustres de 
cristal, abajures, candelabros, etc 
 
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Lâmpadas Incandescentes 
4. Lâmpadas incandescentes refletoras/defletoras ou espelhadas– 
Alto rendimento, facho concentrado e dirigido. Aplicadas em vitrines, 
exposições, lojas, feiras, residencias,museus, hotéis, palcos de teatros, 
etc. 
 
 
 
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Lâmpadas Incandescentes 
5. Lâmpadas Halógenas – Fazem parte da família das lâmpadas 
incandescentes, e podem ser encontradas em dois formatos: 
1. “palito” ou “lapiseira” e, 
2. Com refletor dicróico, 
• Utilizam gás da família dos halogênios: cloro, bromo, flúor, iodo. 
• Semelhante a incandescente comum, mas os gases halógenos tem a 
propriedade de recuperar o filamento. 
 
 
 
 
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Lâmpadas Incandescentes 
6. Lâmpadas Infravermelha–Tem como característica fundamental emitir 
uma radiação que se encontra na faixa de ondas curtas da radiação 
infravermelha, cujo comprimento de onda varia de 780 a 1400nm. 
• Alto coeficiente de reflexão, graças ao espelhamento interno, 
• Alto rendimento, devido qualidade do vidro e espelho, 
• Aplicações em indústrias gráficas e automobilísticas na secagem de 
tintas, 
• Usadas também em aplicações para aquecer o ambiente. 
 
 
 
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Lâmpadas de Descarga 
Diversos tipos: 
• Fluorescente, 
• Luz mista 
• Vapor de mercúrio 
• Lâmpada de néon, 
• Vapor metálico 
• Multivapor metálico 
• Vapor de sódio 
 
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Iluminação inadequada 
 Fadiga Visual 
 Desconforto 
 Dor de Cabeça 
 Ofuscamento 
 Redução da Eficiência Visual 
 Acidentes 
Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes? 
Boa Iluminação 
 Aumenta a produtividade 
 Gera um ambiente agradável 
 Salva vidas 
Responsabilidade: 
- Projetistas 
- Administradores 
- Autoridades 
  
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Luz e visão 
• A luz que vemos está entre 380 e 770nm e é apenas um pequeno 
conjunto do espectro total. 
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Curva internacional de luminosidade 
espectral relativa 
1. Visão Fotópica(diurna)- maior acuidade visual em torno de 555nm ou amarelo-
esverdeado. 
2. Visão Noturna (escotópica) – maior acuidade visual em torno de 480nm ou 
azul esverdeado. 
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Cores e Sensações 
• A cor exerce influência decisiva nos olhos dos seres humanos, 
afeta a atividade muscular, mental e nervosa. A combinação das 
cores afeta o psicológico e pode tornar um ponto importante no 
interesse do público: 
 
Branco – Frieza, higiene, neutralidade, 
Verde – Calma, repouso, natureza, 
Azul – Frieza 
Cores Frias – Frescor, Frieza 
Amarelo – Atividade, nervosismo, impacto 
Vermelho –Calor, estimulante, excitação 
Cores quentes – Alegria, ambientes acolhedores e estimulantes. 
Preto – Inquietude, tensão. 
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Índice de reprodução de cores (IRC) 
• Pretende mensurar a percepção de cor avaliada pelo cérebro na comparação 
com uma série de padrões, no total de 8, sob diferentes sistemas de 
iluminação. 
• O IRC é obtido comparando-se os padrões iluminados pela lâmpada adotada 
com uma fonte de referência, denominada radiador integral. 
• A lâmpada que apresenta o melhor desempenho é a lâmpada incandescente 
com IRC aproximado de 100. 
• A percepção varia de pessoa para pessoa. 
• IRC >80 – boa reprodução de cores. 
• 60<IRC<80 – Reprodução de cores razoável 
Padrão para 
avaliação de IRC 
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IRC 
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FLUXO LUMINOSO 
É a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz, ou é a 
potência de energia luminosa de uma fonte percebida pelo 
olho humano. 
O lúmen pode ser definido como o fluxo luminoso emitido 
segundo um ângulo sólido de um esterradiano, por uma fonte 
puntiforme de intensidade invariável em todas as direções e 
igual a 1 candela. 
As lâmpadas conforme seu tipo e potência apresentam fluxos 
luminosos diversos: 
- lâmpada incandescente de 100 W: 1000 lm; 
- lâmpada fluorescente de 40 W: 1700 a 3250 lm; 
- lâmpada vapor de mercúrio 250W: 12.700 lm; 
- lâmpada multi-vapor metálico de 250W: 17.000 lm 
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INTENSIDADE LUMINOSA: ( I ) 
• É definida como a concentração de luz em uma direção específica, radiada 
por segundo. 
• Para melhor se entender a intensidade luminosa, é importante o conceito da 
curva de distribuição luminosa. 
CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA: trata-sede um diagrama polar no qual 
se considera a lâmpada ou luminária reduzida a um ponto no centro do 
diagrama e se representa a intensidade luminosa nas várias direções por 
vetores. 
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ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO (E): 
• Densidade de fluxo luminoso sobre a superfície que a luz incide, ou seja, é a 
relação entre o fluxo luminoso incidente e a área em que ele incide. Também 
conhecido como aclaramento, nível de iluminamento ou nível de iluminação. 
A unidade de medida é o lux. 
EXEMPLOS DE ILUMINÂNCIA 
Dia ensolarado de verão em local aberto » 100.000 lux 
Dia encoberto de verão » 20.000 lux 
Dia escuro de inverno » 3.000 lux 
Boa iluminação de rua » 20 a 40 lux 
Noite de lua cheia » 0,25 lux 
Luz de estrelas » 0,01 lux. 
• O lux pode ser considerado a unidade mais importante para um projeto 
de iluminação artificial, pois é a partir do nível de iluminamento que o 
projeto é definido. 
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LUMINÂNCIA 
É um dos conceitos mais abstratos que a luminotécnica apresenta. 
Representa o que enxergamos de iluminação em um determinado objeto. 
Através dela podemos perceber nuances entre claros e escuro.Por exemplo 
o contraste das letras numa página branca. 
Define-se luminância como a razão entre a intensidade luminosa incidente e a 
superfície aparentemente vista pelo olho em determinada direção. 
 
 
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EFICIÊNCIA LUMINOSA ou RENDIMENTO 
É a relação entre o fluxo luminoso(em lúmens) emitido por uma lâmpada e a 
potência elétrica desta lâmpada(em watts). 
- lâmpada incandescente de 100W: 10 lm/W 
- lâmpada fluorescente de 40 W: 42,5 lm/W a 81,5 lm/W. 
- lâmpada vapor de mercúrio de 250W: 50 lm/W 
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Reatores 
• Partida, 
•Limitação de corrente de partida, 
•F.P. 
•Convencionais e Eletrônicos (fluorescentes), 
• Starters 
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Livros 
 
• Lumisoft: http://www.lumicenteriluminacao.com.br/pt/tecnologia/lumisoft 
• Dialux: http://www.dial.de/DIAL/en/dialux-international-
download/portugues.html 
• Dialux EVO: http://www.dial.de/DIAL/en/dialux-international-
download/portugues.html 
• Relux: http://www.relux.biz/ 
Softwares 
 
• Como criar em iluminação. Belo Horizonte: Gutenberg, 
• Iluminação & fotometria : teoria e aplicação / Vinícius de Araújo 
Moreira 
• Iluminação : simplificando o projeto / Mauri Luiz da Silva. 
• Iluminação e arquitetura / Nelsonn Solano Vieira, Joana carla Soares 
Gonçalves 
• Iluminação externa : cálculo e realização : estradas, campos esportivos, 
edifícios, jardins / Vittorio Re; tradução Agatha M. Auersperg 
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Iluminação Interna 
Índices de iluminamento de interiores 
A Norma Brasileira NBR 5413/92 apresenta uma tabela com valores dos índices de 
iluminamento requeridos para cada grupo A, B e C de tarefas visuais mais comuns. 
Na referida Norma, o índice de iluminamento tem a designação de iluminância e é 
expresso, também, em lux. Conforme a tabela abaixo: 
Seleção da iluminância: 
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Método Philips 
Fator de utilização (Fu) 
O fator Fu, sempre menor que 1, denomina-se coeficiente de utilização ou 
fator de utilização e é a razão entre o fluxo utilizado e o fluxo luminoso emitido pelas 
lâmpadas. 
Fator de depreciação (Fd) 
O fator de depreciação pode ser determinado em função da tabela abaixo 
para o método Philips. 
Fator de reflexão 
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Método Philips 
Índice do local (K) 
O índice do local é calculado de acordo com a fórmula seguinte: 
 
 
 
Onde, 
L – largura do local, C – comprimento do local, A – altura de montagem 
 
Cálculo do fluxo luminoso 
 
 
 
 
Número de luminárias 
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Método Lumicenter 
Fator de depreciação (Fd) 
Fd = 0,85 
Índice do ambiente (RCR) 
 
 
 
H – altura do ambiente; L – largura do ambiente; C – comprimento do 
ambiente; 
Refletância do ambiente: 
 
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Cálculo do fluxo luminoso (Ø) 
O fluxo luminoso total a ser determinado para o ambiente é dado pela 
seguinte equação: 
Método Lumicenter 
Número de luminárias 
Para obter o número n de luminárias, basta dividir o fluxo total necessário (Ø), 
pelo fluxo de cada luminária (j ) (igual ao produto do fluxo de uma lâmpada pelo 
número de lâmpadas em cada luminária ou aparelho). 
Então: