Relatório 1

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Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Engenharia Elétrica
Curso de Engenharia Biomédica
Projeto Luminotécnico – Clínica de Saúde
JHONE ROBERTO G. SANTOS
11111EBI012
Uberlândia
2013
Projeto Luminotécnica – Clínica de Saúde
JHONE ROBERTO G. SANTOS
11111EBI012
Trabalho apresentado como requisito parcial de avaliação na disciplina Experimental de Instalações Elétricas – FEELT 31604 - do Curso de Engenharia Biomédica da Facultade de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia.
Professor: Sérgio Ferreira de Paula Silva
Uberlândia
2013
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Requisitos de iluminâncias para ambiente.......................................................... 07
TABELA 2 – Relação de lâmpadas para projeto luminotécnico............................................... 08
TABELA 3 – Relação de lâmpadas e aplicações recomendadas............................................. 09
TABELA 4 – Distribuição de tipo de lâmpadas pelos cômodos................................................ 09
TABELA 5 – Relação de luminárias.......................................................................................... 10
TABELA 6 – Método dos lúmens.............................................................................................. 11
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
IRC – Índice de Reprodução de Cor
CIE - Comission Internacionalle de L’Eclairage
E.L. – Eficiência Luminosa
F.L – Fluxo Luminoso
T.C – Temperatura de Cor
V.U – Vida Útil
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO	6
2 ILUMINOTÉCNICA	6
2.1 Conceitos e grandezas fundamentais	6
2.1.1 Fluxo luminoso (ɸ)	6
2.1.2 Eficiência luminosa	6
2.1.3 Intensidade luminosa (I)	7
2.1.4 Iluminância (E)	7
2.2 Lâmpadas	7
2.2.1 Índice de Reprodução de Cor - IRC	7
2.2.2 Temperatura de Cor	8
2.2.3 Escolha das Lâmpadas	8
2.2.4 Distribuição	9
2.3 Luminárias	9
2.4 Reatores	10
2.5 Cálculo luminotécnico	10
2.5.1 Método ponto a ponto	10
2.5.1 Método dos lúmens	11
3 CONCLUSÕES	12
4 REFERÊNCIAS	12
5 ANEXOS	13
1 INTRODUÇÃO
 A elaboração de um projeto luminotécnico deve propiciar uma visualização adequada do ambiente, permitindo uma boa locomoção, visualização e desempenho de tarefas no local estabelecido. Tudo isso de forma mais eficiente possível. Pode parecer tarefa simples, porém requer muito mais que a própria instalação das lâmpadas. Depende da escolha pela mais eficaz e que melhor se adapta a atividade no ambiente proposto e diversos outros fatores. 
Para estabelecer esses princípios, após anos de discussão a respeito da revisão da antiga norma da ABNT NBR 5413, norma que estabelecia os valores mínimos de iluminâncias em serviços para iluminação de interiores e que sua última revisão fora publicada em abril de 1992. Finalmente, a nova revisão que gerou uma alteração na nomenclatura da norma, agora denominada NBR ISO/CIE 8995-1 teve sua publicação em 21 de março de 2013. Pela data da última publicação já se via a necessidade de atualização de seu conteúdo. A nova edição foi baseada na norma Internacional ISO 8991-1: Lighting of work places – part 1: indoor. As principais mudanças foram quanto a decisão de controlar o ofuscamento através do método UGR – UnifieldGlare Rating (Índice de ofuscamento unificado) e na reprodução de cor mínima (Ra) para as diversas atividades e tarefas.
Quando se fala em iluminação para ambientes de saúde, deve-se pensar no conforto dos pacientes e funcionários, qualificando o ambiente para as atividades que ali serão desenvolvidas, não se abstendo que por muitas vezes o campo de visão dos pacientes é o teto.
Além das atividades desenvolvidas em cada ambiente e escolha da fonte, o projeto luminotécnico deve consideram também a distribuição dos pontos de luz, nível de ofuscamento e luminárias.
Para calcular o número correto de lâmpadas de acordo com cada tipo que se deseja instalar foram desenvolvidos alguns tipos de métodos, como: método dos Lúmens e método ponto a ponto.
2 ILUMINOTÉCNICA
Como já visto, o mais importante em um projeto luminotécnico não se resume em cumprir as diretrizes da norma e sim atender as necessidades do ambiente e sua funcionalidade. Quando projetado para ambientes de saúde essa importante se destaca ainda mais e para isso todas as variáveis devem ser analisadas e consideradas.
2.1 Conceitos e grandezas fundamentais
2.1.1 Fluxo luminoso (ɸ)
É a quantidade total de luz emitida a cada segundo por uma fonte luminosa. Sua unidade de medida é o lúmen (lm).
2.1.2 Eficiência luminosa
É a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma lâmpada e a potência elétrica dessa lâmpada.
2.1.3 Intensidade luminosa (I)
Sua unidade de medida é candela (cd) e é definida como a concentração de luz em determinada direção.
2.1.4 Iluminância (E)
É a relação entre o fluxo luminoso incidente numa superfície sobre a qual este incide. Sua unidade é o Lux: 
A nova norma estabelece o nível adequado de iluminância para cada ambiente de atividade. A tabela 1 mostra essa relação (Em) para os principais ambientes hospitalares.
	Tipo de ambiente
	Em
	UGRL
	IRC
	Saguão de entrada
	100
	22
	60
	Sala de espera
	200
	22
	80
	Áreas de circulação
	100
	28
	40
	Refeitório/Cantina
	200
	22
	80
	Vestiários/Banheiros
	200
	25
	80
	Enfermaria
	500
	19
	80
	Salas para atendimento médico 
	500
	16
	90
	Depósito/estoques
	100
	25
	60
	Salas de reunião
	500
	19
	80
	Recepção
	300
	22
	80
	Laboratórios
	500
	19
	80
 Tabela 1: Requisitos de iluminâncias para ambientes 
2.2 Lâmpadas
Há diversos tipos de lâmpadas no mercado e cobrem praticamente todos os tipos de aplicação. Sua principal classificação é feita diante do princípio de funcionamento. Incandescente, a emissão de luz se deve a passagem de corrente elétrica por filamento de tungstênio. Halógena utiliza mesmo princípio da incandescente, porém o gás de preenchimento é, geralmente, criptônio ou xenônio. Por descarga, a descarga elétrica em um gás entre dois eletrodos produzindo um arco elétrico. Por indução, seu funcionamento é semelhante ao de descarga, porém não há eletrodos.
2.2.1 Índice de Reprodução de Cor - IRC
O índice de reprodução de cor é baseado na tentativa de quantificar a percepção da cor avaliada pelo cérebro. Como a percepção varia segundo o indivíduo e suas experiências e também deficiências, nem sempre esta avaliação corresponde a realidade. A mensuração desse índice é feita em uma escala de 0 a 100. Um IRC em torno de 60 pode ser considerado “razoável”, 80 como “bom” e 90 como “excelente”. Contudo, isso pode variar de acordo com o ambiente de aplicação.
Para ambientes de saúde, esse índice deve assumir como melhor possível. Recomenda-se que o IRC das lâmpadas seja sempre superior que 80 para que não interfira no exame clínico, sendo, porém, o ideal na faixa de 90.
2.2.2 Temperatura de Cor
A temperatura de cor é a comparação da cor da luz emitida por uma determinada fonte com a cor emitida pelo corpo negro a uma determinada temperatura. Quando aquecemos um corpo sólido (corpo negro), ele começará a emitir uma luz vermelha escura e quando a temperatura aumenta, a cor mudará para vermelho claro, alaranjado, amarelo, branco até chegar em branco azulado. A partir dessa observação, a Comission Internacionalle de L’Eclairage (CIE) padronizou as temperaturas de cores nas lâmpadas fabricadas.
Atualmente, existem lâmpadas que variam de 2700 K até 6000 K. As temperaturas próximas de 3000 K são definidas como “amareladas”, as que são próximas de 4000 K são definidas como “neutras” e acima de 5000 K como “brancas” ou “super brancas”.
Para ambientes de saúde, as preferidas de uso são entre 4000-4500 K. Cores frias, ou seja, cores situadas acima de 5000 K são relacionadas a ambientes que reduzem a sensação de aconchego e impedem a associaçãocom lâmpadas de temperaturas mais baixas. Cores mais quentes são relacionadas a sensações de calor e podem favorecer a sensação de conforto térmico.
É importante lembrar que a cor do ambiente resultará na combinação da cor produzida pela lâmpada com a cor refletida pelas superfícies do ambiente. Em ambientes hospitalares, deve se preocupar que essa cor não prejudique no diagnóstico do paciente, pois a cor da pele do paciente faz parte da anamnese. A fidelidade à cor da pele é fundamental para qualquer diagnóstico ou acompanhamento do paciente quando internado.
2.2.3 Escolha das Lâmpadas
Para iluminação geral de ambientes de saúde, as lâmpadas mais utilizadas são fluorescentes tubulares com pó trifósforo (16/18W e 32/36W) e também fluorescentes compactas. Desde modo a tabela 2 lista as lâmpadas selecionadas para esse projeto e na tabela 3 a aplicação indicada pelo fabricante.
	Tipo
	Nome
	Potência (W)
	E. L (lm/W)
	F.L. (Lm)
	IRC
	T.C (K)
	V.U. (Hr)
	Frabicante
	Fluorescente Compacta
	DINT LEDOTRON GLOBE 14 W/825 E27
	14
	-
	820
	80
	2500
	20000
	OSRAM
	Fluorescente Tubular
	Tubular T5 TRIFÓSFORO
	28
	100
	2800
	-
	4000
	16000
	OUROLUX
	Fluorescente Tubular
	Tubular T5 TRIFÓSFORO
	14
	93
	1300
	-
	4000
	16000
	OUROLUX
	LED
	Refletor LED 30 W
	30
	-
	-
	70
	6000
	50000
	FLC
	LED
	SUPER LED A60 7W
	7
	49
	340
	-
	3000
	30000
	FLC
Tabela 2: Relação de lâmpadas para projeto luminotécnico.
	Lâmpada
	Aplicação
	DINT LEDOTRON GLOBE 14 W/825 E27
	Quartos e criação de ambientes
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Iluminação geral, corredores, quartos, enfermarias
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 14W
	Iluminação geral, corredores, quartos, enfermarias
	Refletor LED 30 W
	Iluminação de jardins, fachadas, estacionamentos
	SUPER LED A60 7W
	Iluminação interna 
Tabela 3: Relação de lâmpadas e aplicações recomendadas.
2.2.4 Distribuição
O projeto é realizado para uma clínica de 23 cômodos que estão listados na tabela 4 juntamente com o tipo de lâmpada que deverá ser usada.
	Tipo de ambiente
	Lâmpada
	Recepção
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Sala de espera
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Despensa
	DINT LEDOTRON GLOBE 14 W/825 E27
	Copa
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 14W
	Almoferifado
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 14W
	Enfermaria
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Sala de endemias
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Quarto 1
	DINT LEDOTRON GLOBE 14 W/825 E27 / SUPER LED A60 7W
	Quarto 2
	DINT LEDOTRON GLOBE 14 W/825 E27 / SUPER LED A60 7W
	Sala de prep. De material
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Laboratório
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Banheiro masculino
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 14W
	Banheiro feminino
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 14W
	Banheiro do consultório
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 14W
	Banheiro p/ funcionários
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 14W
	Sala de administração
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Consultório 1
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Consultório 2
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Consultório 3
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Consultório 4
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 28W
	Despensa do consultório
	DINT LEDOTRON GLOBE 14 W/825 E27
	Circulação
	Tubular T5 TRIFÓSFORO 14W
	Fachada e estacionamento
	Refletor LED 30 W
Tabela 4: Distribuição de tipo de lâmpadas pelos cômodos.
2.3 Luminárias
As luminárias podem ser fortes aliadas na iluminação, porém podem ser o grande problema do projeto, tudo dependerá da escolha. A função das luminárias é de distribuir, filtrar ou modificar a luz emitida pelas lâmpadas. Elas podem ser de forma direta ou indireta. 
De acordo com as lâmpadas escolhidas a tabela 5 estabelece as relações de luminárias para as lâmpadas fluorescentes tubulares.
	Tipo
	Nome
	Embutir T5 - Refletor de alumínio e aletas parabólicas
	2725 2xT16 14W
	Embutir T5 - Refletor de alumínio e aletas parabólicas
	2725 2xT16 28W
	Embutir T5 - Difusor leitoso
	2105 4xT16 14W
Tabela 5: Relação de luminárias
2.4 Reatores
O reator é um equipamento auxiliar utilizado em conjunto com as lâmpadas de descarga, como as fluorescentes. Seu objetivo é limitar a corrente na lâmpada e fornecer as características elétricas adequadas. A correta aplicação dos reatores garante um melhor desempenho para os projetos luminotécnicos, contribuindo diretamente para a manutenção do fluxo luminoso e a vida útil da lâmpada. É essencial que as lâmpadas e reatores sejam compatíveis.
Para lâmpadas fluorescentes T5, o reator mais utilizado é o da empresa Intral REH T5. Nesse projeto serão usados os reatores REH T5 2x28/127-220/50-60 e REH T5 2x14/127-220/50-60.
2.5 Cálculo luminotécnico
O cálculo luminotécnico tem como objetivo a determinação do número de lâmpadas, luminárias e, consequentemente, de reatores que serão utilizados de acordo com o nível de iluminamento do local. Esse cálculo pode ser realizado a partir de alguns métodos como: método ponto a ponto e método dos lúmens. 
2.5.1 Método ponto a ponto
É o método básico para o dimensionamento de iluminação. Parte-se da curva de distribuição de intensidade luminosa de uma fonte para determinar-se o iluminamento em diversos pontos do ambiente estudado.
Deve-se considerar uma fonte luminosa iluminando um ambiente e observar que essa fonte irradia seu fluxo luminoso por várias direções. A iluminância em um ponto P pode ser calculada a partir da equação 1.
	Equação 1
Ep = iluminância no ponto P derivada do fluxo luminoso da fonte luminosa [lux]
I = intensidade luminosa da fonte em direção ao ângulo
h = altura da superfície a fonte luminosa
Deste modo o iluminado no plano horizontal através da Lei dos cossenos é dada na equação 2.
Equação 2
2.5.1 Método dos lúmens
Em função da dificuldade do método do ponto a ponto, foi elaborado o método dos lúmens para calcular de forma mais fácil o número de lâmpadas e luminárias necessárias.
O método leva em consideração as características de cada luminária e lâmpada, as cores das paredes e do teto. 
1º Passo: determinação do nível de iluminância;
2º Passo: escolha das lâmpadas e luminárias;
3º Passo: determinação do índice do local;
Onde:
K = índice do Recinto
C = comprimento do ambiente
L = largura do ambiente
h = altura da superfície a fonte luminosa
4º Passo: determinação o número de lâmpadas;
Onde:
n = número de lâmpadas
E = iluminamento médio (em lux)
S = área do local (m2)
Fd = Fator de depreciação
Fu = Fator de utilização
Ffl = Fator de fluxo luminoso
 = Fluxo luminoso de uma lâmpada
5º Passo: determinação o número de luminárias (N);
6º Passo: ajuste final do número e espaçamento das luminárias.
	ÁREA
	Tipo de ambiente
	C
	L 
	K
	Fu
	Fd
	Fl
	n
	N
	14,145
	Recepção
	3,45
	4,1
	0,892
	0,5815
	0,95
	1
	2,74
	2
	3,6
	Sala de espera
	1,8
	2
	0,451
	0,4278
	0,95
	1
	0,63
	1
	8,7975
	Despensa
	3,45
	2,55
	0,698
	 
	0,95
	1
	 
	 
	4,59
	Copa
	1,8
	2,55
	0,502
	0,2255
	0,95
	1
	3,3
	2
	7,65
	Almoferifado
	1,8
	4,25
	0,602
	0,25
	0,95
	1
	2,47
	2
	13,12
	Enfermaria
	3,2
	4,1
	0,856
	0,5654
	0,95
	1
	4,36
	3
	5,13
	Sala de endemias
	1,8
	2,85
	0,525
	0,4537
	0,95
	1
	2,12
	1
	8,16
	Quarto 1
	3,2
	2,55
	0,676
	0,5066
	0,95
	1
	1,21
	1
	8,67
	Quarto 2
	3,4
	2,55
	0,694
	0,5129
	0,95
	1
	1,27
	1
	10,25
	Sala de prep. De material
	2,5
	4,1
	0,739
	0,5286
	0,95
	1
	3,64
	2
	12,71
	Laboratório
	3,1
	4,1
	0,841
	0,564
	0,95
	1
	4,23
	3
	2,16
	Banheiro masculino
	1,6
	1,35
	0,348
	0,187
	0,95
	1
	1,87
	1
	2,43
	Banheiro feminino
	1,8
	1,35
	0,367
	0,1917
	0,95
	1
	2,05
	1
	1,8225
	Banheiro do consultório
	1,35
	1,35
	0,321
	0,1802
	0,95
	1
	1,63
	1
	2,2275
	Banheiro p/ funcionários
	1,65
	1,35
	0,353
	0,1882
	0,95
	1
	1,91
	1
	11,2
	Sala de administração
	2,8
	4
	0.784
	0,5444
	0,95
	1
	3,86
	2
	19,175
	Consultório 1
	5,9
	3,25
	0,998
	0,6193
	0,951
	5,81
	3
	9,8
	Consultório 2
	4
	2,45
	0,723
	0,523
	0,95
	1
	3,52
	2
	9,6
	Consultório 3
	4
	2,4
	0,714
	0,5199
	0,95
	1
	3,47
	2
	9,8
	Consultório 4
	4
	2,45
	0,723
	0,523
	0,95
	1
	3,54
	2
	2,3625
	Despensa do consultório
	1,75
	1,35
	0,363
	 
	0,95
	1
	 
	 
Tabela 6: Método dos lúmens
3 CONCLUSÕES
Pode-se avaliar a amplitude e complexidade do processo de escolha do projeto luminotécnico em que diversos fatores devem ser levados em consideração e a utilização desses fatores através dos métodos existem auxiliam na confecção de um projeto adequado.
4 REFERÊNCIAS
KAWASAKI, Juliana Iwashita. A nova norma brasileira NBR ISO 8995-1: Iluminação de ambientes de trabalho. Disponível em: <http://atitudeeventos.com.br/cursos/pluginfile.php/58/mod_resource/content/0/CINASE 2013- Juliana.pdf>. Acesso em: 04 dez. 2013.
TARGET, Equipe. NBR ISO/CIE 8995-1: a iluminação interior de ambientes de trabalho. 2013. Disponível em: <https://www.target.com.br/ProdutosSolucoes/Solucoes/solucoes.aspx?pp=27&c=3060>. Acesso em: 04 dez. 2013.
FREITAS, Luciana. Luzes dimensionadas: Entrevista: Juliana Iwashita Kawasaki. 2013. Disponível em: <http://media.wix.com/ugd/b0e126_7193b9ef9e7a394d3a71a2c1b8bb54cb.pdf>. Acesso em: 04 dez. 2013.
 COSTI, Marilice. Iluminação em Hospitais: cuidados fundamentais. Disponível em: <http://www.iar.unicamp.br/lab/luz/ld/Sa�de/artigos/iluminacao_em_hospitais_cuidados_fundamentais.pdf>. Acesso em: 04 dez. 2013.
PHILIPS. Conceitos de Iluminação. Disponível em: <http://www.lighting.philips.com.br/connect/support/faq_conceitos_de_iluminacao.wpd>. Acesso em: 04 dez. 2013.
5 ANEXOS