Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
TAU 077 Iluminação natural e artificial de ambientes Roberta Vieira Gonçalves de Souza, Profa. Dra. EA UFMG mar-17 www.arq.ufmg.br/labcon High Museum of Artem Atlanta, arquiteto Renzo Piano 1 Apostila TAU077 EMENTA Adequação da qualidade luminosa do ambiente construído. Disponibilidade da luz natural e recursos de disponibilização da luz artificial. Exigências humanas para conforto luminoso- visual. Iluminação natural e artificial: sistemas, medição, métodos de cálculo, análise e dimensionamento de componentes. Integração entre sistemas naturais e artificiais de iluminação. Normas técnicas e regulamentos. Eficiência energética e sustentabilidade. Sumário 1 Grandezas e definições ................................ 5 2 Espectro de radiação eletromagnética ........ 7 3 Curva internacional de sensibilidade espectral do olho humano 8 4 Campo visual humano .................................. 8 5 Sistema CIE tristímulus ................................. 9 6 Preferências humanas .................................. 9 1 Eficácia visual humana ................................. 9 2 Recomendações para um bom ambiente luminoso-visual 10 3 Iluminação natural ..................................... 11 4 Critérios para avaliação geral do ambiente luminoso 11 4.1 Distribuição de luz natural ......................... 11 4.2 Iluminâncias da zona .................................. 11 5 Níveis gerais de iluminância recomendados pela ISO/CIE 8995-1:2013 11 5.1 Definições ................................................... 12 5.2 Critérios do projeto de iluminação............. 12 5.2.1 Ambiente luminoso ..................................... 12 5.2.2 Iluminância ................................................. 13 5.2.3 Escala da iluminância ................................. 13 5.3 Direcionalidade .......................................... 14 5.3.1 Iluminação direcional de tarefas visuais .... 14 5.4 Aspectos da cor .......................................... 14 5.4.1 Reprodução de cor ...................................... 14 5.5 Iluminações de estações de trabalho com monitores VDT (Visual display terminals - também conhecido como monitores de vídeo e displays visuais) 15 5.6 Requisitos para o planejamento da iluminação 15 6 Gráficos de iluminância difusa sobre o plano horizontal (Luz do céu)-Belo Horizonte 20 7 Iluminância difusa horária (Luz do céu) de Belo Horizonte para Dezembro e Junho (Solstícios) 21 8 Gráficos de “céu de projeto” para Belo Horizonte 24 9 Geometria da insolação e carta solar ......... 26 10 Diagrama de radiação solar incidente ........ 28 11 Transferidor auxiliar de ângulos ................. 28 12 Carta solar (projeção estereográfica) para latitude de 20o sul 29 13 Construção das máscaras de obstrução da abóbada celeste 30 14 Carta solar para cálculo de dispositivos de sombreamento no RTQ-R 32 15 Relógio de sol para os ensaios sob céu real 34 16 O método de cálculo da contribuição de iluminação natural (CIN) 35 16.1 Distribuição de Luminâncias para Céu Encoberto 35 16.2 Distribuição de Luminâncias para Céu Claro36 16.3 Diagramas de Contribuição Relativa de Luz – DCRL 37 16.4 Roteiro para cálculo da CIN para aberturas laterais 37 2 Apostila TAU077 16.4.1 Construção da máscara do ambiente......... 37 16.4.2 Cálculo da Componente Celeste CC ............ 38 16.4.3 Cálculo da Componente Refletida Externa - CRE 39 16.4.4 Cálculo da Componente Refletida Interna - CRI 39 16.4.5 Cálculo da Contribuição de Iluminação Natural - CIN 40 16.4.6 Verificação de adequabilidade do sistema . 40 16.5 Roteiro para cálculo da CIN para aberturas zenitais 41 16.5.1 Construção da máscara do ambiente......... 41 16.5.2 Cálculo da Componente Celeste, CC ........... 41 16.5.3 Cálculo da disponibilidade de Luz Natural sobre a cobertura 41 16.5.4 Determinaçãoda área iluminante total ...... 42 16.5.5 Determinação do número de estruturas zenitais 42 16.5.6 Espaçamento de elementos zenitais para uniformidade de iluminação 42 17 Transferidor auxiliar ................................... 43 18 Diagrama de fatores de forma para a hemisfera unitária 44 19 Diagramas de contribuição relativa de luz (DCRL) para céu encoberto 45 20 Diagramas de contribuição relativa de luz (DCRL) para céu claro 46 21 Tabela de coeficientes de reflexão () de materiais e cores: 52 22 Tabela de coeficientes médios de transmissão () de vidros e plásticos 52 23 Tabela de ABSORTÂNCIA SOLAR de revestimentos de paredes e coberturas (tintas) 53 24 Tabela de propriedades dos vidros: ........... 54 25 Tabela de coeficientes de manutenção (m):56 26 Percentual de obstrução por diversos tipos de fatores de sombra (FS): 56 27 Tabela de coeficientes de utilização (u) para domos 57 28 Tabela de coeficientes de utilização (u) para diversos elementos zenitais 58 29 Tabela de descontos das esquadrias .......... 60 30 O projeto de iluminação integrado ............ 62 31 Características do projeto de iluminação artificial 62 31.1 Tipos de Abordagem .................................. 62 32 Aspectos fisiológicos da iluminação ........... 62 32.1 Necessidades humanas de informação visual63 33 Eficiência energética em edificações ......... 64 34 Eficiência energética em iluminação .......... 64 35 Integração com iluminação natural ........... 64 36 Eficácia luminosa ........................................ 65 37 Lâmpadas e LEDs ........................................ 66 38 Características das lâmpadas ..................... 67 38.1 Potência Nominal ....................................... 67 38.2 Vida Útil ...................................................... 67 38.3 EficiênciaLuminosa ..................................... 67 38.4 IRC – Índice de Reprodução de Cores ........ 67 38.5 Temperatura de Cor Correlata (oK) ............ 67 38.6 Gráfico de Kruithof ..................................... 68 38.6.1 Combinando diferentes TCC e IRC .............. 69 38.7 Fluxo Luminoso Inicial das lâmpadas mais comuns: 69 38.8 Intensidade Luminosa, I (cd/m2) ................ 72 38.9 Curva de Distribuição Luminosa (CDL) ....... 72 38.10 Vida Útil ...................................................... 72 39 Tipos básicos de lâmpadas ......................... 73 39.1 Incandescente ............................................ 73 39.2 Halógena..................................................... 73 3 Apostila TAU077 39.2.1 Operação das lâmpadas halógenas ........... 73 39.3 Lâmpadas fluorescentes de alta duração ... 73 39.4 Vapor de mercúrio de alta pressão ............ 74 39.5 Sódio ........................................................... 74 39.6 Multivapores metálicos .............................. 74 39.6.1 Partida ........................................................ 74 39.7 Fluorescentes ............................................. 75 39.8 Lâmpadas Fluorescentes Compactas ......... 75 39.8.1 Descrição de Tecnologia ............................. 75 39.9 LED .............................................................. 76 39.10 Fibra ótica ................................................... 76 40 REATORES ................................................... 77 40.1.1 Tipo de circuito e modo de operação ......... 78 40.1.2 Eficiência energética................................... 78 41 LUMINÁRIAS ............................................... 78 41.1 Tecnologias em Luminárias ........................ 78 41.1.1 Luminárias para iluminação geral .............. 78 41.1.2 Sistemas de iluminação indireta ................ 79 41.2 Dados Fotométricos ................................... 79 41.3 Nomenclatura ............................................. 79 41.4 Desempenho do Sistema de Luminárias .... 81 42 Dimensionamento de sistemas de iluminaçãoartificial 81 42.1 Método dos Lúmens ................................... 81 42.2 Método ponto a ponto ............................... 81 42.3 Cálculos por Ray-Tracing (traçado de raios) 81 43 Determinação de iluminâncias ................... 81 43.1 Cálculo do Índice do Recinto ...................... 82 43.2 Escolha de luminárias e lâmpadas ............. 82 43.2.1 Lâmpadas ................................................... 82 43.2.2 Luminárias .................................................. 82 43.2.3 Classificação das luminárias segundo a C.I.E.:83 43.2.4 Espaçamento entre luminárias ................... 83 43.3 Coeficiente de utilização, Ku ....................... 83 43.4 Fator de Depreciação, Fd ............................ 84 44 Métodos dos lumens .................................. 84 45 Método das cavidades zonais .................... 85 46 Tabela de Coeficientes de Utilização (u) para Luminárias Típicas 87 47 Recomendações de Projeto para P.S.A.L.I.*96 48 Prática de projeto de iluminação eficiente 96 49 Sistemas de Controle .................................. 96 49.1 Integração da iluminação elétrica .............. 98 49.1.1 Acompanhamento da luz natural: .............. 98 49.1.2 Algoritmos de Controle:.............................. 98 49.1.3 Resposta e Colocação Espacial do Foto-sensor: 98 49.1.4 Equipamentos de dimming: ........................ 98 49.1.5 Equipamentos de Alternação: .................... 99 49.1.6 Conservação de Energia ............................. 99 49.2 Sensores de Ocupação ............................... 99 49.2.1 Sistemas Passivos de Infravermelho (PIR): . 99 49.2.2 Sensores Ultrassônicos: ............................ 100 49.2.3 Sensores de Teto: ...................................... 100 4 Apostila TAU077 49.2.4 Sensores de Caixa de Parede: ................... 100 49.2.5 Diretrizes de Aplicação ............................. 100 49.3 Sistemas de Temporizadores ................... 101 49.3.1 Componentes: ........................................... 101 49.3.2 Métodos de Acendimento (overrides) ...... 101 49.3.3 Diretrizes de Aplicação ............................. 101 49.3.4 Economia de Energia ................................ 101 49.3.5 Diretrizes de Especificação ....................... 101 50 Análise Econômica de Projetos de Iluminação Artificial: 101 51 Campos de atuação para projetistas de iluminação 102 52 Eficiência Energética em Edifícios ............ 103 52.1 Regulamento de Eficiência Energética em Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos 103 52.1.1 Método das áreas do edifício ................... 104 52.1.2 Método das atividades ............................. 106 52.2 Regulamento de Eficiência energética em Edifícios Residenciais 109 52.2.1 Unidades habitacionais autônomas ......... 109 52.2.2 Edificações Unifamiliares ......................... 110 52.2.3 Edificações multifamiliares ....................... 110 52.2.4 Áreas de uso comum ................................ 110 53 Bibliografia ............................................... 113 54 Exercícios do módulo de iluminação natural117 55 Exercícios do módulo de insolação .......... 115 56 Exercícios do módulo de iluminação artificial124 57 Roteiro básico de trabalho para análise de iluminação naturalde um ambiente 133 57.1 PARTE 1 – LUZ NATURAL .......................... 133 57.2 PARTE 2 – ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL ......... 134 Deve ser proposto um sistema de iluminação artificial para o ambiente, contemplando as diferentes atividades nele previstas (recepção, projeto, etc.). ... 134 58 Roteiro básico de trabalho para análise das TIPOLOGIAS ARQUITETÔNICAS 135 59 ANEXO – Lista de siglas ............................ 136 5 Apostila TAU077 1 Grandezas e definições FLUXO RADIANTE [W] -é a potência da radiação eletromagnética emitida ou recebida por um corpo. O fluxo radiante pode conter frações visíveis e não visíveis (PEREIRA, 1994 -A). FLUXO LUMINOSO[lm] - componente de qualquer fluxo radiante que gera uma resposta visual entre os limites de comprimento de onda da radiação visível (380 a 780 nm). Sua unidade é lumen, definida como o fluxo emitido por uma fonte uniforme de 1cd com 1sr (esterradiano ou ângulo sólido). O fluxo total emitido por uma fonte de 1cd é 4π lúmens (SZOKOLAY, 1980). É a quantidade de luz emitida por uma fonte, medida em lúmens, na tensão nominal de funcionamento. Fig.8.1- Fluxo luminoso (Fonte: Manual OSRAM) EFICIÊNCIA LUMINOSA [lm/W] - habilidade da fonte luminosa de converter potência em luz. Uma fonte de luz ideal seria aquela que converteria toda sua potência [W] de entrada em luz [lm]. No entanto, qualquer fonte de luz converte parte da potência em radiação infra-vermelha ou ultra- violeta (PEREIRA, 1994-A). [Equação 1] w INTENSIDADE LUMINOSAI [cd] - uma fonte de luz emite um fluxo luminoso em várias direções. A quantidade emitida em cada direção pode variar. A intensidade luminosa é a luz que se propaga numa dada direção, dentro de um ângulo sólido. Sua unidade é a candela [cd], ou lúmen/esterradiano, definida como a intensidade de um corpo negro de 1/60 cm2 de área, quando aquecido até a temperatura do ponto de fusão da platina (MOORE, 1991; SZOKOLAY, 1980). O ângulo sólido [ω], expresso em esterradianos, é uma medida do espaço tridimensional, assim como o radiano o é para o espaço bidimensional (PEREIRA, 1994 -A). [Equação 2] ILUMINÂNCIAE [lux] -(o símbolo E vem de éclairage)Quando o fluxo luminoso atinge uma superfície, esta superfície é dita iluminada. Iluminância é, portanto, a densidade de fluxo luminoso recebido por uma superfície: caracteriza o efeito de iluminação produzido pela luz incidente numa só ou numa infinidade de direções. É a medida da quantidade de luz incidente numa superfície por unidade de área cuja unidade é lux = lumen/m2 (iluminação é o processo; iluminância é o produto) (MOORE, 1991; SZOKOLAY, 1980). E A lux [Equação 3] Como em toda radiação, a direção do fluxo luminoso é divergente em relação à fonte de luz. Uma vez que sua direção não é paralela, sua área de abrangência é maior quanto maior for a distância da fonte (ou seja, o fluxo contido em um ângulo sólido, se mantém constante com a distância). Por isso, a iluminância é uma função inversa ao quadrado da distância (MOORE,1991; SZOKOLAY, 1980). E I d 2 [Equação 4] 6 Apostila TAU077 LEI DO COSSENO - se não se considerar um elemento normal (perpendicular) ao feixe de radiação, tem-se que a iluminação varia com o cosseno do ângulo normal à superfície e o raio de luz. Ela é máxima quando o raio é normal à superfície, ou seja, quando o ângulo de incidência = 0o. Em qualquer outro caso o raio de luz cobrirá uma área maior, com uma consequente redução do nível de iluminação (PEREIRA, 1994-A). cos 2 d I E [Equação 5] LUMINÂNCIAL [cd/m2] - quando parte da luz incidente numa superfície é refletida, esta superfície é observada como uma fonte de luz (PEREIRA, 1994 - A). Portanto, luminância é a medida do brilho de uma superfície; é a intensidade luminosa de um elemento de qualquer superfície, numa dada direção, por unidade de área perpendicular a esta direção: depende, em geral, da direção segundo a qual é observado o elemento, e varia também, geralmente, de um elemento para outro da mesma superfície. O olho humano detecta luminâncias da ordem de 1 milionésimo de cd/m2 até um limite de 1 milhão de cd/m2 (PRADO, 1961; SZOKOLAY, 1980). 'A I L [Equação 6] Onde A’ = A cos A é a área total da superfície, é oângulo de incidência à normal da superfície e à direção de observação, e Iᵦé a intensidade luminosa na direção considerada (PEREIRA, 1994 -A). Luminância de uma superfície, seja fonte primária ou secundária de luz, é, portanto, a intensidade de luz por área aparente da superfície, a partir do ponto em que é observada. A partir da luminância do céu, pode-se quantificar o quanto de fluxo luminoso incide sobre a área de uma superfície, obtendo- se, assim, seu nível de iluminação natural (HOPKINSON, 1986). A luminância devido a uma superfície difusa pode ser calculada por: L E [Equação 7] Onde: é o fator de reflexão da superfície. MODELOS DE CÉU - formas de representação matemática e/ou gráfica da distribuição das luminâncias de céu. Podem ser modelos para céu uniforme, encoberto, claro e parcialmente encoberto. DISCRETIZAÇÃO DA ABÓBODA CELESTE -é a subdivisão da abóboda celeste em porções definidas por ângulos horizontais e verticais. Uma discretização em porções de 6 x 24, por exemplo, significa que se subdividiu a abóboda passando-se seis linhas paralelas ao plano do horizonte (com 15o de altitude cada uma) e em 24 linhas longitudinais que cortam a abóboda do zênite para o horizonte (em “fatias” de 15o de varredura azimutal). DISTRIBUIÇÃO DA LUMINÂNCIA NO CÉU- a iluminância decorrente da luz do céu, pode ser determinada a partir da distribuição da luminância celeste. Uma única distribuição da luminância celeste é usada para representar cada uma das condições básicas de céu. A luminância do céu é função: • Da distribuição da relação entre a luminância de cada um dos pontos da hemisfera celeste e a luminância do zênite; 7 Apostila TAU077 • De valores absolutos para a luminância do zênite(SCARAZZATO, 1995). FATOR DE LUZ DIURNA (daylightfactor) - uma vez que a iluminância no interior da edificação muda em função das condições de céu, valores de iluminância não são indicativos diretos do real desempenho da edificação. O fator de luz diurna (DF ou FLD) é a razão da iluminância exterior pela interior sob um céu encoberto (medido em um plano horizontal em ambos os locais e expresso como uma percentagem), e é constante mesmo sob mudanças da luminância absoluta do céu. Isso se deve ao fato de que a distribuição em um céu uniforme é constante e não varia com o tempo. A constância do DF para uma edificação se aplica apenas para condição de céu encoberto; sob condição de céu claro, o DFpode variar de acordo com as mudanças de distribuição de luminância do céu e com a posição do sol (MOORE, 1991). ILUMINAÇÃO PLANAR - as condições de iluminação são geralmente descritas, medidas ou especificadas em termos de iluminâncias em um dado plano, comumente o plano de trabalho horizontal; em outras palavras, nós geralmente tratamos da iluminação planar (SZOKOLAY, 1980). OFUSCAMENTO - perturbação, desconforto ou mesmo perda de visibilidade devido a uma variação muito grande da iluminação e/ou uma velocidade muito grande. O efeito de saturação ocorre a partir de 25.000 cd/m2. O efeito de contraste ocorre caso a proporção entre as luminâncias do campo visual seja superior a 10:1. FATOR DE FORMA - é a fração da radiação deixando um elemento de superfície finita S1que chega a uma outra superfície S2 de área. FFS1 - S2 = fluxo recebido por S2vindo de S2 [Equação 8] fluxo total emitido por S2 Quando os elementos possuem áreas diferentes A1 e A2, pela relação de reciprocidade se tem: FFS1 - S2 .A1 = FFS1 - S2. A2 finita (TREGENZA, 1993, INCROPERA, 1990). 2 Espectro de radiação eletromagnética O espectro eletromagnético visível abrange o grupo de radiações com comprimentos de onda entre 380 e 760 nm, capazes de estimular a retina do olho humano produzindo a sensação luminosa. Fig.2.1. Espectro eletromagnético. Fonte: http://solutions.3m.com.br/wps/portal/3M/ 8 Apostila TAU077 3 Curva internacional de sensibilidade espectral do olho humano Indica a variação da sensibilidade de um olho humano médio para níveis de luminância acima de 3cd/m2. Verifica-se que o olho humano não é igualmente sensível a todas as cores do espectro visível. Sendo assim quanto menor o comprimento de onda (violeta e azul), maior será a intensidade de sensação luminosa com pouca luz. Quanto maior comprimento de onda (laranja e vermelho), menor será a intensidade de sensação luminosa com pouca luz. Fig.3.1. Curva Internacional de Sensibilidade Espectral do Olho Humano. Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAArNgAA/iluminacao-artificial 4 Campo visual humano O campo visual humano está limitado a 130o no sentido vertical e 180o no sentido horizontal. Dentro do campo visual total podem-se distinguir três zonas: campo visual central, entorno do campo central e campo visual periférico (de visão binocular e de visão monocular). Fig.4.1. Campo Visual Humano. Adaptado de: EGAN, 1983. 9 Apostila TAU077 5 Sistema CIE tristímulus Exprime, através do diagrama de cromaticidade, a composição de cores em função de 3 componentes que correspondem à sensibilidade espectral relativa do olho humano padrão ao vermelho (R), verde (G) e azul (B). Fig.5.1. Diagrama de Cromaticidade. Fonte: Catálogo Sylvania, s/ data. 6 Preferências humanas Fig. 9.1. Gráfico de Preferências Humanas em relação a iluminância Fonte: Adaptado de Manual de Iluminação, Philips Lighting Division, 1981 1 Eficácia visual humana Como se observa nos gráficos abaixo, a agudeza visual cresce com o aumento da iluminância até o ponto onde passa a vigorar a “lei dos retornos regressivos”. Do mesmo modo, a sensibilidade de 10 Apostila TAU077 contraste melhora com o aumento da luminância média do campo visual até um ponto onde começa a haver ofuscamento perturbador (deslumbramento). Fig. 6.1. Gráfico de Agudeza Visual 6.2. Gráfico de Sensibilidade ao Contraste Fig. 6.3. Gráfico de Capacidade Visual Fonte: KOENIGSBERGER ET ALT, 1977 2 Recomendações para um bom ambiente luminoso-visual O objetivo da iluminação em arquitetura é criar o ambiente visual mais adequado às atividades previstas. O conforto luminoso-visual resulta da percepção clara da informação visual demandada consciente ou inconscientemente. Para tanto, EGAN (1983) apresenta as seguintes recomendações: a) As condições visuais melhoram com o aumento da iluminância até um ponto onde passa a vigorar a “lei dos retornos regressivos” em que o ofuscamento atrapalha a visualização; b) As condições visuais melhoram se a tarefa visual pode ser distinguida de seu entorno por ser mais brilhante, mais contrastante, mais colorida, fortemente definida, ou uma combinação de dois ou mais destes fatores; c) As condições visuais são melhores se a tarefa visual está num cenário desobstruído e não confuso; d) A iluminação deve ser livre tanto do ofuscamento inabilitador quanto do ofuscamento perturbador. As fontes de luz não podem ser fontes de ofuscamento perturbador. Consequentemente, as aberturas do edifício devem ter elementos de proteção contra a luz direta do sol ou reflexões indesejáveis do entorno externo; e) O entorno da tarefa visual deve ter luminosidade moderada. Esta luminosidade deve resultar da reflexão das superfícies de teto e paredes e das aberturas para iluminação natural; f) A luz natural deve ser providenciada em qualquer ambiente para permitir contato com a natureza, com as pessoas e para induzir sensações de bem-estar e frescor. A variabilidade da luz é a característica dominante da luz natural do dia; g) As fontes de luz artificial devem ser selecionadas de acordo com as necessidades humanas de reprodução de cor, finalidades do ambiente e tipode mobiliário; h) Iluminação geral deve ser feita nos ambientes, com focos de luz sobre as tarefas visuais. Evitar criar condições onde os olhos devem se adaptar muito rapidamente a uma grande variedade de luminosidades; i) Ambientes uniformemente sombrios devem ser evitados. Pequenos pontos de luz corretamente distribuídos podem contribuir para criar uma agradável variação de luminosidade sem ofuscamento; j) Superfícies retas não devem ser iluminadas desigualmente, a menos que os focos estejam sobre peças de arte, painéis, entradas, etc.; k) Luz suficiente deve chegar aos forros, para evitar condições sombrias que ocorrem quando uma informação visual desejada sobre a estrutura do ambiente é perdida ou não está clara. 11 Apostila TAU077 3 Iluminação natural Chama-se natural à iluminação que se obtém com a luz proveniente do sol e é representada quer pelos raios solares diretos, quer pelos raios indiretos da mesma proveniência, mas retransmitidos pelo céu, pelas nuvens, pela vegetação, pelos edifícios ou por outros corpos. É uma luz dita de espectro total e que apresenta a melhor resposta visual humana com a melhor reprodução de cores dentre as fontes existentes (PRADO, 1961; ROBBINS, 1986). 4 Critérios para avaliação geral do ambiente luminoso Em geral trabalha-se com dois critérios para o projeto de um bom ambiente luminoso: a uniformidade do campo visual, dado pelo índice de uniformidade e a eficácia visual da tarefa, dada pela preferência do usuário. O índice de diversidade do ambiente é a razão entre a mais alta e a mais baixa entre as iluminâncias encontradas. Este índice fornece uma idéia da variação das iluminâncias ao longo do ambiente e, portanto, da assimetria da distribuição da luz no ambiente interno. 4.1 Distribuição de luz natural Tabela 10.1 – Distribuição da luz natural e critério para o índice de diversidade DISTRIBUIÇÃO DE LUZ NATURAL Valor Conceito Critério do índice de diversidade 1,0 a 3,0 Ótimo (Iluminância máxima / iluminância mínima) < = 3,0 3,1a 5,0 Bom 3,1 < (Iluminância máxima / iluminância mínima) < 5,0 5,1 a 10,0 Aceitável 5,1 < (Iluminância máxima / iluminância mínima) < 10,0 >10,1 Inadequado (Iluminância máxima / iluminância mínima) > = 10,0 Fonte: MACEDO, 2002 4.2 Iluminâncias da zona Para um ambiente em geral, e em função da preferência do usuário pode-se adotar a seguinte classificação para ambiente iluminados sob luz natural. Níveis mais precisos para os ambientes de trabalho podem ser obtidos através da norma ABNT NBR ISOCIE 8995-1 2013. Tabela 10.2 – Níveis de iluminância interna ILUMINÂNCIA INTERNA Conceito Critério 1 Insuficiente Iluminância inferior a 300 lux 2 Adequado Iluminância de 300 a 1.000 lux 3 Ótimo Iluminância de 1.000 a 2.000 lux 4 Admissível Iluminância de 2.000 a 3.000 lux 5 Excessivo Iluminância superior a 3.000 lux 5 Níveis gerais de iluminância recomendados pela ISO/CIE 8995-1:2013 De acordo com a ABNT NBR ISSO/CIE 8995-1: 2013, vamos criar condições para iluminação de locais de trabalho internos e para que as pessoas desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente, com conforto e segurança durante todo o período de trabalho. 12 Apostila TAU077 5.1 Definições Em geral os termos utilizados nesta Norma estão definidos no Vocabulário de Iluminação CIE (CIE 17.4 – 1987), mas existe alguns termos a mais que estão definidos abaixo: • Tarefa visual: Os elementos visuais da tarefa a ser realizada. • Área da tarefa: A área parcial em um local de trabalho no qual a tarefa visual está localizada e é realizada. • Entorno imediato: uma zona de no mínimo 0,5 m de largura ao redor da área da tarefa dentro do campo de visão. 5.2 Critérios do projeto de iluminação 5.2.1 Ambiente luminoso A prática de uma boa iluminação para locais de trabalho é muito mais que apenas fornecer uma boa visualização da tarefa. É essencial que as tarefas sejam realizadas facilmente e com conforto. Desta maneira a iluminação deve satisfazer os aspectos quantitativos e qualitativos exigidos pelo ambiente. Em geral a iluminação assegura: • Conforto visual, onde os trabalhadores têm uma sensação de bem-estar, • Desempenho visual, onde os trabalhadores estão capacitados a realizar suas tarefas visuais, rapidamente e precisamente mesmo sob circunstâncias difíceis e durante longos períodos, • Segurança visual, ao olhar ao redor e detectar perigos. A fim de satisfazer isto, é requerido que seja dada atenção a todos os parâmetros que contribuem para o ambiente luminoso. Os principais parâmetros são: • Distribuição da luminância, • Iluminância, • Ofuscamento, • Direcionalidade da luz, • Aspectos da cor da luz e superfícies, • Luz natural, • Manutenção. Os valores de projeto para os parâmetros quantificáveis de iluminância, desconforto referente ao ofuscamento e reprodução de cor estão estabelecidos na tabela 11.3 para várias atividades. Nota: Adicionalmente à iluminação, existem outros parâmetros ergonômicos visuais que influenciam o desempenho visual dos operadores, tais como: a) As propriedades intrínsecas da tarefa (tamanho, forma, posição, cor e refletância do detalhe e do fundo). b) Capacidade oftálmica do operador (acuidade visual, percepção de profundidade, percepção da cor). A atenção a estes fatores pode otimizar o desempenho visual sem a necessidade de um incremento dos níveis de iluminância. 13 Apostila TAU077 5.2.2 Iluminância A iluminância e sua distribuição nas áreas de trabalho e no entorno imediato têm um maior impacto em como uma pessoa percebe e realiza a tarefa visual de forma rápida, segura e confortável. Para lugares onde a área específica é desconhecida, a área onde a tarefa pode ocorrer é considerada como a área de tarefa. Todos os valores de iluminância especificados nesta Norma são iluminâncias mantidas e proporcionam a segurança visual no trabalho e as necessidades do desempenho visual. 5.2.2.1 Iluminâncias recomendadas na área de tarefa Os valores dados na tabela 11.3 são as iluminâncias mantidas sobre a área da tarefa no plano de referência que pode ser horizontal, vertical ou inclinado. A iluminância média para cada tarefa não pode estar abaixo dos valores dados independentemente da idade e condições da instalação. Os valores são válidos para uma condição visual normal e são levados em conta os seguintes fatores: • Requisitos para a tarefa visual, • Segurança, • Aspectos psico-fisiológicos assim como conforto visual e bem estar, • Economia, • Experiência prática. Os valores de iluminância podem ser ajustados em pelo menos um nível na escala da iluminância, se as condições visuais forem diferentes das assumidas como normais. Convém que a iluminância seja aumentada quando: • Contrastes excepcionalmente baixos estão presentes na tarefa, • O trabalho visual é crítico, • A correção dos erros é onerosa, • É da maior importância a exatidão ou a alta produtividade, • Capacidade de visão dos trabalhadores está abaixo do normal. A iluminância mantida necessária pode ser reduzida quando: • Os detalhes são de um tamanho excepcionalmente grande ou de alto contraste, • A tarefa é realizada por um tempo excepcionalmente curto. Em áreas onde um trabalho contínuo é realizado, a iluminância mantida não pode ser inferior a200 lux. 5.2.3 Escala da iluminância Um fator de aproximadamente 1,5 representa a menor diferença significativa no efeito subjetivo da iluminância. Em condições normais de iluminação aproximadamente 20 lux de iluminância horizontal é exigida para diferenciar as características da face humana e é o menor valor considerado para a escala das iluminâncias. A escala recomendada das iluminâncias é: 20 – 30 – 50 – 75– 100 – 150 – 200 – 300 – 500 – 750 – 1 000 – 1 500 – 2 000 – 3 000 – 5 000 lux 5.2.3.1 Iluminâncias no entorno imediato A iluminância no entorno imediato deve estar relacionada com a iluminância da área de tarefa e, convém que provenha uma distribuição bem balanceada da luminância no campo de visão. Mudanças drásticas nas iluminâncias ao redor da área de tarefa podem levar a um esforço visual estressante e desconforto. 14 Apostila TAU077 A iluminância mantida das áreas do entorno imediato pode ser mais baixa que a iluminância da área da tarefa, mas não pode ser inferior aos valores dados tabela abaixo. Tabela 11.1 – Valores mínimos de iluminâncias da tarefa e seu entorno imediato Adicionalmente à iluminância na área de tarefa deve prover uma adequada adaptação da luminância de acordo com a tabela 11.3 5.3 Direcionalidade A iluminação direcional pode ser utilizada para destacar objetos, para revelar texturas e melhorar a aparência das pessoas em um espaço. Isto está descrito pelo termo “modelagem”. A iluminação direcional de uma tarefa visual pode também aumentar sua visibilidade. 5.3.1 Iluminação direcional de tarefas visuais A iluminação em uma direção específica pode revelar os detalhes de uma tarefa visual, aumentando sua visibilidade e fazendo com que a tarefa seja realizada mais facilmente. É particularmente importante para tarefas de texturização finas e gravações/entalhes. 5.4 Aspectos da cor As qualidades da cor de uma lâmpada próxima à cor branca são caracterizadas por dois atributos: • A aparência de cor da própria lâmpada, • Sua capacidade de reprodução de cor, que afeta a aparência da cor de objetos e das pessoas iluminadas pela lâmpada. 5.4.1 Reprodução de cor É importante tanto para o desempenho visual quanto para a sensação de conforto e bem-estar que as cores do ambiente, dos objetos e da pele humana sejam reproduzidas naturalmente, corretamente e de modo que façam com que as pessoas tenham uma aparência atrativa e saudável. As cores para segurança de acordo com a ISO 3864 devem sempre ser reconhecíveis e claramente discriminadas. Para fornecer uma indicação objetiva das propriedades de reprodução de cor de uma fonte de luz foi introduzido o índice geral de reprodução de cor Ra. O valor máximo de Ra é 100. Este valor diminui com a redução da qualidade de reprodução de cor. Não se recomenda a utilização de lâmpadas com Ra inferior a 80 em interiores onde as pessoas trabalham ou permanecem por longos períodos. Pode haver exceções para a iluminação de montagem alta (“high-bay” – iluminação utilizada em alturas de montagem superior a 6 m) e para iluminação externa. Mas mesmo nessas condições devem ser tomadas medidas adequadas para garantir que lâmpadas com uma reprodução de cor mais alta sejam utilizadas em locais de trabalho continuamente ocupados e também onde as cores para segurança têm que ser reconhecidas. Os valores mínimos recomendados do índice geral de reprodução de cor (Ra) de diferentes tipos de ambientes internos, tarefas ou atividades estão estabelecidos tabela 11.3. Iluminância da tarefa [lux] Iluminância do entorno imediato [lux] ≤750 500 500 300 300 200 ≤200 Mesma iluminância da área de tarefa 15 Apostila TAU077 5.5 Iluminações de estações de trabalho com monitores VDT (Visual display terminals - também conhecido como monitores de vídeo e displays visuais) A iluminação para estações de trabalho VDT deve ser apropriada para todas as tarefas realizadas na estação de trabalho, por exemplo: leitura de telas, textos impressos, escritas no papel, uso do teclado, etc. Por esta razão, para estas áreas, os critérios de iluminação e os sistemas devem ser escolhidos de acordo com a atividade, o tipo de tarefa e o tipo ambiente da tabela 11.3. Os monitores VDT e, em algumas circunstâncias, o teclado podem sofrer, através de reflexos, ofuscamento desconfortável ou ofuscamento inabilitador. Por esta razão é necessário selecionar, localizar e gerenciar as luminárias a fim de evitar desconforto por reflexões de alto brilho. O projetista deve determinar a zona de montagem crítica, escolher um equipamento de controle da luminância adequado e planejar posições de montagem que não causem reflexos perturbadores. Para os locais de trabalho onde são utilizadas telas de visualização que estão na vertical ou inclinadas em um ângulo de até 15°, estão estabelecidos na tabela abaixo os limites de luminância para o fluxo descendente das luminárias que possam refletir nas telas VDT para direções normais de visualização. Os limites de luminância média da luminária são dados para os ângulos de elevação de 65° e acima em relação à vertical descendente em torno da luminária. Tabela 11.2 – Limites de luminância para o fluxo descendente das luminárias Classes das telas (ver ISO 9241-7) I II III Qualidade da tela Boa Média Pobre Limite da luminância média das luminárias ≤ 1 000 cd/m2 ≤ 200 cd/m2 NOTA: Para certos locais especiais que utilizam, por exemplo, telas sensitivas ou com inclinação variável convém que os limites de luminância acima sejam aplicados para ângulos de elevação inferiores (por exemplo 55°) da luminária. 5.6 Requisitos para o planejamento da iluminação Os requisitos de iluminação recomendados para diversos ambientes e atividades estão estabelecidos nas tabelas desta seção da seguinte maneira: Coluna 1: Lista de ambientes (áreas), tarefas ou atividades - A coluna 1 lista aqueles ambientes, tarefas ou atividades para os quais os requisitos específicos são dados. Se um ambiente em particular, tarefa ou atividade não estiver listado, convém que sejam adotados os valores dados para uma situação similar. Coluna 2: Iluminância mantida (Em, lux) - A coluna 2 estabelece a iluminância mantida na superfície de referência para um ambiente, tarefa ou atividade estabelecidos na coluna 1 Coluna 3: Índice limite de ofuscamento unificado (UGRL) - A coluna 3 estabelece o UGR limite aplicável para a situação listada na coluna 1, Coluna 4: Índice de reprodução de cor mínimo (Ra) - A coluna 4 estabelece o índice de reprodução de cor mínimo para a situação listada na coluna 1 Coluna 5: Observações - Recomendações e notas de rodapé são dadas para as exceções e aplicações especiais referentes às situações listadas na coluna 1. 16 Apostila TAU077 Tabela 11.3 – Planejamento dos ambientes (áreas), tarefas e atividades com a especificação da iluminância, limitação de ofuscamento e qualidade da cor. Tipo de ambiente, tarefa ou atividade Em [lux] UGR[L] Ra Observações 1. Áreas gerais da edificação Saguão de entrada 100 22 60 Sala de espera 200 22 80 Áreas de circulação e corredores 100 28 40 Nas entradas e saídas estabelecer uma zona de transição a fim de evitar mudanças bruscas Escadas, escadas rolantes e esteirasrolantes 150 25 40 Rampas de carregamento 150 25 40 Refeitório / Cantinas 200 22 80 Salas de descanso 100 22 80 Salas para exercícios físicos 300 22 80 Vestiários, banheiros, toaletes 200 25 80 Enfermaria 500 19 80 Salas para atendimento médico 500 16 90 Tcpno mínimo4 000 K Estufas, sala dos disjuntores 200 25 60 Correios, quadros de distribuição 500 19 80 Depósito, estoques, câmara fria 100 25 60 200 lux se forem continuamente ocupadas Expedição 300 25 60 Estação de controle 150 22 60 200 lux se forem continuamente ocupadas 3. Padarias Preparação e fornada 300 22 80 Acabamento, decoração 500 22 80 10. Cabeleireiros Cabeleireiro 500 19 90 12. Lavanderias e limpeza a seco Entrada de mercadorias, marcação e distribuição 300 25 80 Lavagem e limpeza a seco 300 25 80 Passar roupas 300 25 80 Inspeção e reparos 750 19 80 16.Subestações Instalação de abastecimento de combustíveis 50 28 20 As cores para segurança devem ser reconhecíveis. Casa da caldeira 100 28 40 Salas de máquinas 200 25 80 Salas auxiliares, por exemplo: sala das bombas, sala dos capacitores, quadro de chave de distribuição, etc. 200 25 60 Salas de controle 500 16 80 Os painéis de controle frequentemente estão na vertical.Dimerização pode ser necessária. Para trabalho com VDT ver 10.5. 17. Gráficas Corte, douração, gravação em relevo,gravura em bloco, trabalhos em pedras eplacas, impressoras, matriciais 500 19 80 Triagem de papel e impressão manual 500 19 80 Configuração de tipo, retoque, litografia 1 000 19 80 Inspeção de cor em impressão multicolorida 1 500 16 90 Tcp5 000 K. Gravação em aço e cobre 2 000 16 80 22. Escritórios Arquivamento, cópia, circulação, etc. 300 19 80 Escrever, teclar, ler, processar dados 500 19 80 Para trabalho com VDT ver 10.5. Desenho técnico 750 16 80 Estações de projeto assistido por computador 500 19 80 Para trabalho com VDT ver 10.5. Salas de reunião e conferência 500 19 80 Recomenda-se que a iluminação seja controlável. Recepção 300 22 80 Arquivos 200 25 80 17 Apostila TAU077 Tipo de ambiente, tarefa ou atividade Em [lux] UGR [ L] Ra Observações 23. Varejo Área de vendas pequena 300 22 80 Área de vendas grande 500 22 80 Área da caixa registradora 500 19 80 Mesa do empacotador 500 19 80 24. Restaurantes e hotéis Recepção/caixa/portaria 300 22 80 Cozinha 500 22 80 Restaurante, sala de jantar, sala de eventos. 200 22 80 Recomenda-se que a iluminação seja projetada para criar um ambiente íntimo. Restaurante self-service 200 22 80 Bufê 300 22 80 Salas de conferência 500 19 80 Recomenda-se que a iluminação seja controlável. Corredores 100 25 80 Durante o período da noite são aceitáveis baixos níveis de iluminação. 25. Locais de entretenimento Teatros e salas de concerto 200 22 80 Salas com multiuso 300 22 80 Salas de ensaio, camarins 300 22 80 É necessário que a iluminação do espelho seja isenta de ofuscamento para a maquiagem. Museus (em geral) 300 19 80 Iluminação adequada para atender os requisitos de exibição, proteção contra os efeitos de radiação. 26. Bibliotecas Estantes 200 19 80 Área de leitura 500 19 80 Bibliotecárias 500 19 80 27. Estacionamentos públicos (internos) Rampas de entrada e saída (durante o dia) 300 25 40 As cores para segurança devemser reconhecíveis. Rampas de entrada e saída (durante a noite) 75 25 40 As cores para segurança devem ser reconhecíveis. Pistas de tráfego 75 25 40 As cores para segurança devemser reconhecíveis. Tipo de ambiente, tarefa ou atividade Em [lux] UGR [ L] Ra Observações Estacionamento 75 28 40 Uma iluminância vertical elevada aumenta oreconhecimento das faces das pessoas e por estarazão a sensação de segurança. Guichê 300 19 80 Evitar reflexões nas janelas. Prevenir ofuscamento oriundo do lado externo. 28. Construções educacionais Brinquedoteca 300 19 80 Berçário 300 19 80 Sala dos profissionais do berçário 300 19 80 Salas de aula, salas de aulas particulares 300 19 80 Recomenda-se que a iluminação seja controlável. Salas de aulas noturnas, classes e educação de adultos 500 19 80 Sala de leitura 500 19 80 Recomenda-se que a iluminação seja controlável. Quadro negro 500 19 80 Prevenir reflexões especulares. Mesa de demonstração 500 19 80 Em salas de leitura 750 lux Salas de arte e artesanato 500 19 80 Salas de arte em escolas de arte 750 19 80 Tcp> 5 000 K Salas de desenho técnico 750 16 80 Salas de aplicação e laboratórios 500 19 80 Oficina de ensino 500 19 80 Salas de ensino de música 300 19 80 Salas de ensino de computador 500 19 80 Para trabalho com VDT ver 10.5 Laboratório linguístico 300 19 80 Salas de preparação e oficinas 500 22 80 Salas comuns de estudantes e salas de reunião 200 22 80 Salas dos professores 300 22 80 Salas de esportes, ginásios e piscinas 300 22 80 Para as instalações de acesso público, ver CIE 58 – 1983 e CIE 62 – 1984. 18 Apostila TAU077 Tipo de ambiente, tarefa ou atividade Em [lux] UGR [ L] Ra Observações 29. Locais de assistência médica Salas de espera 200 22 80 Iluminância ao nível do piso Corredores: durante o dia 200 22 80 Iluminância ao nível do piso Corredores: durante a noite 50 2 80 Iluminância ao nível do piso Quartos com claridade 200 22 80 Iluminância ao nível do piso Escritório dos funcionários 500 19 80 Sala dos funcionários 300 19 80 Enfermarias - iluminação em geral 100 19 80 Iluminância ao nível do piso - iluminação de leitura 300 19 80 - exame simples 300 19 80 Exames e tratamento 1 000 19 90 Iluminação noturna, iluminação de observação. 5 19 80 Banheiros e toaletes para os pacientes 200 22 80 Sala de exames em geral 500 19 90 Exames do ouvido e olhos 1 000 90 Luminária para exame local Leitura e teste da visão colorida comgráficos de visão 500 16 90 Escaner com intensificadores de imagem e sistemas de televisão 50 19 80 Para trabalho com VDT ver 10.5 Salas de diálise 500 19 80 Salas de dermatologia 500 19 90 Salas de endoscopia 300 19 80 Salas de gesso 500 19 80 Banhos medicinais 300 19 80 Massagem e radioterapia 300 19 80 Salas pré-operatórias e salas derecuperação 500 19 90 Sala de cirurgia 1 000 19 90 Cavidade cirúrgica Especial Em = 10 000 lux – 100 000 lux UTI - iluminação em geral 100 19 90 No nível do piso - exame simples 300 19 90 No nível do piso - exame e tratamento 1 000 19 90 No nível do piso - observação noturna 20 19 90 Dentistas - Iluminação em geral 500 19 90 Convém que a iluminação seja isenta de ofuscamento para o paciente. - No paciente 1 000 90 Luminária para exame local - Cavidade cirúrgica 5 000 90 Valores maiores que 5 000 lux podem ser necessários. - Branqueamento dos dentes 5 000 90 Tcp> 6 000 K Inspeção de cor (laboratórios) 1 000 19 90 Tcp> 5 000 K Salas de esterilização 300 22 80 Salas de desinfecção 300 22 80 Salas de autópsia e necrotérios 500 19 90 Valores maiores que 5 000 lux podem ser necessários. Mesa de autópsia e mesa de dissecação 5 000 90 30. Aeroportos Saguões de embarque e desembarque, áreas de entrega da bagagem 200 22 80 Áreas de conexão, escadas rolantes, esteiras rolantes 150 22 80 Balcão de informações, check-in 500 19 80 Para trabalho com VDT, ver 10.5. Alfândega e balcão de controle do passaporte 500 19 80 É importante a iluminância vertical. Salas de espera 200 22 80 Local de armazenamento das bagagens 200 22 80 Áreas da verificação de segurança 300 19 80 Para trabalho com VDT ver 10.5 Torre de controle do tráfego aéreo 500 16 80 Recomenda-se que a iluminação seja dimerizável Para trabalho com VDT ver 10.5 Recomenda-se que seja evitado o ofuscamento oriundo da luz natural 19 Apostila TAU077 Tipo de ambiente, tarefa ou atividade Em [lux] UGR [ L] Ra Observações Salas de trafego aéreo 500 16 80 Recomenda-se que a iluminação seja dimerizável. Para trabalho com VDT, ver 10.5. Hangares de reparos e testes 500 22 80 Áreas de testes dos motores 500 22 88 Áreas de medição em hangares 500 22 80 Plataformas e passagens subterrâneaspara passageiros 50 28 40 Saguão de compra de passagens e grandes espaços abertos para circulação de multidões 200 28 40 Escritórios das bagagens e passagens e Contadores 300 19 80 Salas de espera 200 22 80 31. Igrejas, mosteiros, sinagogase templos. Corpo da igreja 100 25 80 Cadeira, altar, púlpito. 300 22 80 Fonte: ABNT NBR ISOCIE 8995-1 2013. 20 Apostila TAU077 6 Gráficos de iluminância difusa sobre o plano horizontal (Luz do céu)-Belo Horizonte Fig. 12.1. Céu Claro (N 2,0) Fig. 12.2. Céu Parcialmente Encoberto (2,1 N 7,0) Fig. 12.3. Céu Encoberto (7,1 N 10,0) Dados gerados pelo software DLN versão 2.06, para dias luminosos típicos mensais (DLT) segundo SCARAZZATO (1995). 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 E e D i f u s a ( k l x ) Mês 5:00/19:00 6:00/18:00 7:00/17:00 8:00/16:00 9:00/15:00 10:00/14:00 11:00/13:00 12:00 0 10 20 30 40 50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 E e D i f u s a ( k l x ) Mês 5:00/19:00 6:00/18:00 7:00/17:00 8:00/16:00 9:00/15:00 10:00/14:00 11:00/13:00 12:00 0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 E e D i f u s a ( k l x ) Mês 5:00/19:00 6:00/18:00 7:00/17:00 8:00/16:00 9:00/15:00 10:00/14:00 11:00/13:00 12:00 21 Apostila TAU077 7 Iluminância difusa horária (Luz do céu) de Belo Horizonte para Dezembro e Junho (Solstícios) Dados gerados pelo software DLN versão 2.06, para dias luminosos típicos mensais (DLT) segundo SCARAZZATO (1995). CÉU CLARO Fig.13.1. Condição de Céu Claro (N 2): DEZEMBRO (DLT = 12/12) Fig.13.2. Condição de Céu Claro (N 2): JUNHO (DLT = 11/06) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 05:00 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 E e D i f u s a ( k l x ) Hora (TSV) N NE E SE S SW W NW H 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 05:00 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 E e D i f u s a ( k l x ) Hora (TSV) N NE E SE S SW W NW H 22 Apostila TAU077 CÉU PARCILAMENTE ENCOBERTO Fig.13.3. Condição de Céu Parcialmente Encoberto (2,1 N 7,0): DEZEMBRO (DLT = 12/12) Fig.13.4. Condição de Céu Parcialmente Encoberto (2,1 N 7,0): JUNHO (DLT = 11/06) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 05:00 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 E e D i f u s a ( k l x ) Hora (TSV) N NE E SE S SW W NW H 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 05:00 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 E e D i f u s a ( k l x ) Hora (TSV) N NE E SE S SW W NW H 23 Apostila TAU077 CÉU ENCOBERTO Fig.13.5. Condição de Céu Encoberto (7,1 N 10,0): DEZEMBRO (DLT = 12/12) Fig.13.6. Condição de Céu Encoberto (7,1 N 10,0): JUNHO (DLT = 11/06) 0 5 10 15 20 25 05:00 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 E e D i f u s a ( k l x ) Hora (TSV) N NE E SE S SW W NW H 0 5 10 15 20 25 05:00 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 E e D i f u s a ( k l x ) Hora (TSV) N NE E SE S SW W NW H 24 Apostila TAU077 8 Gráficos de “céu de projeto” para Belo Horizonte A iluminância do “céu de projeto” para uma dada localidade corresponde, segundo Koenigsberger et al (1977), a um nível de iluminamento exterior (Ee ou EH) que é ultrapassado em 85% a 90% do tempo de luz solar. Fig.14.1. Frequência de ocorrência de níveis típicos de iluminância para céu encoberto, cidade de Belo Horizonte. Fig. 14.2. Gráfico de Eficiência X FLD para céu encoberto, Belo Horizonte. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 . 0 0 0 1 . 5 0 0 2 . 0 0 0 2 . 5 0 0 3 . 0 0 0 3 . 5 0 0 4 . 0 0 0 5 . 0 0 0 6 . 0 0 0 7 . 0 0 0 8 . 0 0 0 9 . 0 0 0 1 0 . 0 0 0 1 1 . 0 0 0 1 3 . 0 0 0 1 5 . 0 0 0 1 7 . 0 0 0 1 9 . 0 0 0 2 1 . 0 0 0 100 91 90 88 86 82 81 79 77 76 73 65 64 62 58 49 45 32 14 03 F r e q u ê n c i a d e O c o r r ê n c i a ( % ) Iluminância Exterior (lux) Frequência de Ocorrência dos Níveis de Iluminância para Céu Encoberto, Belo Horizonte 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 E fi c iê n c ia ( % ) FLD (%) Iluminância Interna Requerida (lx) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 25 Apostila TAU077 Fig. 14.3. Frequência de ocorrência de níveis típicos de iluminância paracéu parcialmente encoberto, cidade de Belo Horizonte. Fig.14.4. Gráfico de Eficiência X FLD para céu parcialmente encoberto, Belo Horizonte Extraído de: ASSIS (2000). Dados gerados pelo software DLN versão 2.06, para dias luminosos típicos mensais (DLT), segundo SCARAZZATO (1995). Gráficos gerados segundo método proposto por ALUCCI (1992). 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 9 0 0 r a l 5 . 0 0 0 1 0 . 0 0 0 1 5 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 2 5 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 3 5 . 0 0 0 4 0 . 0 0 0 4 5 . 0 0 0 5 0 . 0 0 0 100 86 78 72 63 53 44 21 14 3 0 F r e q ü ê n c i a d e O c o r r ê n c i a ( % ) Iluminância Exterior (lux) Freqüência de Ocorrência dos Níveis de Iluminância para Ceú Parcialmente Encoberto, Belo Horizonte 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 E fi c iê n c ia ( % ) FLD (%) Iluminância Interna Requerida (lx) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 26 Apostila TAU077 9 Geometria da insolação e carta solar No projeto de uma edificação é importante considerar a posição relativa do sol através do ano, e o projetista deve ser capaz de visualizar o efeito de arranjos alternativos antes de tomar uma decisão (SZOKOLAY, 1980). Para se localizar a posição do sol na abóbada celeste é importante conhecer a sua altura e seu azimute. Altura solar é a distância angular acima do horizonte. A altura solar é o ângulo entre o centro do sol e o horizonte, do ponto de vista do observador. É obtido em função da hora do dia, da época do ano e da latitude e longitude geográfica do local considerado. A variação da altura solar é de 0 a 90, sendo que, quando o sol encontra-se no zênite, sua altura é igual a 90. Azimute solar é o ângulo entre o norte geográfico e o círculo vertical que passa pelo centro do sol. O azimute solar é medido a partir do norte no sentido horário. Assim como a altura solar, o azimute solar também é função da hora do dia, época do ano e coordenadas geográficas do local considerado. Fig. 15.1 – Os ângulos de azimute (s) e altura (s) do sol. O movimento aparente do sol pelo céu se deve à rotação da terra ao redor dele e sobre seu eixo, mas o aumento e o decréscimo do período deinsolação, além da intensidade da radiação e iluminação solar em um ponto na superfície da Terra, é mais fácil de obter se retomarmos a noção primitiva de uma Terra estática e plana e um sol circundante. A partir da projeção da hemisfera faz-se a construção das trajetórias solares, por meio de uma matriz data versus hora, na qual qualquer data do ano pode ser localizada. Se o ponto desejado é localizado, o ângulo azimutal pode ser lido através da determinação de uma linha radial que passe pelo ponto. As linhas curvas indicadas por dias e meses do ano representam as trajetórias solares nas datas mostradas. Linhas “radiais”, a partir do Polo Norte, indicam as horas (OLGYAY, 1963). O sistema de diagramas de trajetória solar mostra a abóbada celeste projetada em um plano do horizonte. No diagrama resultante (ver figura 17.1), a linha do horizonte aparece como um círculo e as trajetórias solares como curvas cuja curvatura depende do método de projeção adotado e da latitude local (OLGYAY, 1963). 27 Apostila TAU077 Fig. 15.2 – Órbita da Terra em torno do Sol. Adaptado de BARDOU & ARZOUMANIAN (1984). A órbita aparente do sol em qualquer dia do ano pode ser então representada numa projeção da esfera unitária que representa a abóbada celeste (LYNES: 1968), como mostra a figura 14.3. (A) (B) Fig. 15.3 – Projeção da abóbada celeste local (hemisfera) para a marcação da trajetória aparente do sol (A), originando, assim, a “carta solar” para aquela latitude (B). 28 Apostila TAU077 10 Diagrama de radiação solar incidente Estima as condições de radiação solar incidente sobre as superfícies horizontais, perpendiculares à direção da radiação incidente e sobre as superfícies verticais em condições de céu parcialmente encoberto. Deve ser usado sobreposto à carta solar e, no caso das superfícies verticais, convenientemente orientado. Fig.16.1 - Diagrama de radiação solar incidente para nebulosidade média de 5 décimos. Extraído de: KOENIGSBERGER et al, 1977 ). 11 Transferidor auxiliar de ângulos Fig.17.1- Transferidor auxiliar Indica, segundo FROTA & SCHIFFER (1995), as projeções estereográficas sobre o plano do horizonte, para um observador situado em uma superfície vertical, dos planos definidos pelos ângulos (determinação das retas horizontais paralelas ao plano de horizonte do observador), (determinação 29 Apostila TAU077 das retas verticais perpendiculares ao plano de horizonte do observador) e (determinação das retas horizontais perpendiculares à superfície vertical). 12 Carta solar (projeção estereográfica) para latitude de 20o sul Representa a trajetória aparente do sol durante o ano sobre o plano do horizonte do observador, para a latitude considerada. Para outras latitudes, ver FROTA & SCHIFFER (1988 ou 1995). Fig.18.1: Carta solar de Belo Horizonte Fonte: FROTA & SCHIFFER (1988) 30 Apostila TAU077 13 Construção das máscaras de obstrução da abóbada celeste Placas/barras horizontais infinitas: imagine uma série de barras paralelas horizontais, acima da linha de horizonte, como visto do ponto de referência no solo (fig. 18.1 – a). Se estas barras forem projetadas como linhas na abóbada celeste, elas formariam um modelo de uma “meia laranja”, com as linhas convergindo para os pontos no horizonte, já que as barras são supostas infinitas. Este modelo se projetaria no plano horizontal como uma série de linhas curvas convergentes (fig. 18.1 – b). Fig. 19.1 – Projeção das retas horizontais sobre o plano horizontal. Fonte: MOORE: 1991. Placas/barras verticais infinitas: imagine agora uma série de barras verticais arranjadas num círculo. Projetando estas barras como linhas sobre a abóbada celeste, a partir do ponto de vista do observador, teríamos um padrão de retas convergentes sobre o plano horizontal para o centro, como mostra a fig. 18.2. Fig. 19.2 – Projeção das retas verticais sobre o plano horizontal. Extraído de MOORE: 1991. Placas finitas: as projeções anteriores ocorreriam se as barras ou placas fossem infinitas, mas, para as aplicações em construção civil, é necessário trabalhar com a concepção realista de que estas barras 31 Apostila TAU077 ou placas são finitas. Observe o caso das figuras 18.3 e 18.4, onde uma placa horizontal ou vertical estende-se em certo comprimento (finito) de cada lado da janela. Então, a máscara de obstrução deve ser modificada para mostrar a porção da abóbada celeste “visível” sobre cada lado finito da placa. Cada final da placa define, portanto, um novo ângulo, chamado ângulo (), a partir do plano horizontal, só que desta vez não ortogonal ao plano onde está a janela, como (), mas paralelo a ele e que indica que a placa horizontal tem um comprimento finito, em vez de uma extensão infinita no horizonte. Fig. 19.3 – A obstrução da abóbada celeste da placa horizontal (A) sobre a janela representada sobre o transferidor auxiliar de ângulos (B). Extraído de MOORE (1991) Fig. 19.4 - A obstrução da abóbada celeste da placa vertical finita sobre a janela representada sobre o transferidor auxiliar de ângulos. Extraído de MOORE (1991). A B 32 Apostila TAU077 14 Carta solar para cálculo de dispositivos de sombreamento no RTQ-R No Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética em Edificações Residenciais (RTQ-R), as cartas solares são utilizadas para auxiliar no dimensionamento dos dispositivos de proteção solares. Assim para a confecção das cartas solares de diferentes latitudes, primeiramente, faz-se um levantamento e tratamento dos dados das normais climatológicas definindo a variação de temperatura média mensais da cidade em análise (entre 6h às 18h). O centro da zona de conforto térmico é determinado pelo cálculo da temperatura neutra, e as temperaturas devem ser classificadas de acordo com limites, determinados pelo cálculo e representado pela equação abaixo: Tn = 0,31Te+17,6 Onde: Tn: temperatura neutra (°C); Te: temperatura do ar média mensal (°C), extraída das Normais Climatológicas (BRASIL, 1991) ou dos dados de TRY, nas cidades que possuem estes dados disponíveis. As temperaturas neutras (Tn) fornecem variações acima das quais a insolação deve ser bloqueada, dadas em número de graus acima da Tn (Tn+2, Tn+3...), e das quais a insolação deve ser permitida, dados em graus abaixo da Tn (Tn-6, Tn-7, Tn-8...). De posse dos dados horários de temperatura média mensal, deve-se plotar os dados em uma tabela, como mostra a Figura 19.1 com dados para Belo Horizonte. Esta tabela auxilia na análise das temperaturas locais e na construção da carta solar. Uma cor é dada a cadagrau a mais ou a menos da temperatura neutra (Tn), a partir das médias mensais. Estas cores são levadas para a tabela com as médias horárias para cada mês. Fig.20.1 - Exemplo de tabela de temperatura horária média mensal para a cidade de Belo Horizonte 33 Apostila TAU077 Uma vez que a carta solar representa duas trajetórias solares ao longo do ano (a primeira de 22 de dezembro a 22 de junho e a segunda de 22 de junho a 22 de dezembro), ao se marcar as temperaturas na carta solar devem-se marcar prioritariamente as temperaturas mais extremas tanto no período de calor quanto no período de frio de cada uma destas trajetórias. Como as trajetórias solares representam dois momentos do ano, deve-se ainda criar uma escala de cores que represente a ocorrência de temperaturas nas faixas estabelecidas de Tn nas duas épocas do ano em que o sol estará presente em determinada região de céu. A escala de cores (baseada na tabela anterior) para o preenchimento da carta solar éapresentada na Figura 19.2 e será considerada uma cor para cada intervalo de 1 hora, nas épocas do ano consideradas. A Figura 20.2 apresenta a escala e um exemplo de preenchimento para a cidade de Belo Horizonte. Fig.20.2 - Escala de cores para preenchimento da carta solar e exemplo de preenchimento para a cidade de Belo Horizonte (ZB3) Caso a edificação seja projetada para uma cidade em que não existam dados climáticos do INMET, deve-se utilizar a da cidade mais próxima, da mesma Zona Bioclimática, que apresente características climáticas de radiação e temperatura semelhantes. 34 Apostila TAU077 15 Relógio de sol para os ensaios sob céu real Fig.15.1 – Relógio de sol 35 Apostila TAU077 16 O método de cálculo da contribuição de iluminação natural (CIN) O método de cálculo da Contribuição de Iluminação Natural (CIN) ou fator de luz diurna (FLD) é um método gráfico para cálculo de iluminâncias internas a ser utilizado em avaliações iniciais da quantidade de luz que se obtém por determinada abertura. A iluminação produzida pelo céu visto através de uma janela é independente da “distância” do céu; ela é completamente definida pela direção e luminância de cada zona de céu e pelo ângulo sólido que subentende. Nós podemos especificar a iluminação em qualquer ponto do espaço apenas em termos do campo de luminância cercando o ponto (LYNES: 1968).Os diagramas apresentados neste método consideram a distribuição de luminâncias para céus encobertos e claros e possibilitam a verificação dos níveis de iluminância em determinados pontos situados em planos horizontais no interior de ambientes. Estes diagramas representam a distribuição de luminâncias em céu claro para as altitudes solares de 15o, 30o, 45o, 60o, 75o e 90o, e são usados para se calcular os níveis de iluminância em um ponto escolhido, situado em planos horizontais no interior de ambientes iluminados naturalmente. Para o estudo da luz incidente em um ponto se utiliza o método de divisão do fluxo em que se avalia a iluminação a partir de três componentes distintas: a componente celeste (CC), a componente refletida externa (CRE) e a componente refletida interna (CRI). A somatória dos valores obtidos para a CC, CRE e CRI multiplicados pelos devidos fatores de correção para o tipo de vidro, tipo de caixilharia da abertura, de manutenção e de proteção solar fornecerá a contribuição total de iluminação natural, CIN ou FLD, relativa a um ponto situado em um plano horizontal. Componente celeste Componente refletida externa Componente refletida interna Fig.16.1 – Componentes da iluminação natural 16.1 Distribuição de Luminâncias para Céu Encoberto Em um dia completamente encoberto não há luz solar direta atingindo o solo e a luz de céu é tão uniformemente difundida que o padrão da luminância de céu é visualmente simétrico com relação ao zênite. A luminância de um céu encoberto é três vezes menor no horizonte do que acima. 36 Apostila TAU077 16.2 Distribuição de Luminâncias para Céu Claro O modelo de distribuição de luminâncias do céu em um dia claro se baseia inteiramente na luz do sol dispersa em sua passagem pela atmosfera, chamada de luz do céu. A luminância de um dado elemento de céu visto da terra dependerá da altitude do elemento acima do horizonte; do ângulo zenital do sol, medido em radianos a partir do zênite; do ângulo no solo, entre o ponto central do elemento e o centro do sole do fator de turvamento da atmosfera local (LYNES, 1968; CIE, 1996; PEREIRA, 1994b). Esta condição encontra-se padronizada pela CIE (1996), onde a luminância de qualquer ponto da abóbada celeste é dada como uma fração da luminância do zênite, em função da posição do sol e da posição relativa do ponto considerado. Fig. 16.2 - Distribuição de luminâncias para céu encoberto, segundo MOORE (1991) e CLARO et al (2004) Fig. 16.3 - Distribuição de luminâncias para céu claro, segundo MOORE (1991) e CLARO et al (2004) 37 Apostila TAU077 16.3 Diagramas de Contribuição Relativa de Luz – DCRL A abóbada celeste pode ser considerada como um hemisfério de raio “infinito”, tendo no centro, o ponto de estudo considerado. A iluminância devido a esta abóbada pode ser determinada a partir do conhecimento e da distribuição de luminâncias do céu. Para se determinar esta distribuição, a abóbada celeste deve ser subdividida em zonas, assumindo-se um valor de luminância único para cada zona. Para determinada divisão da abóbada são calculados, os valores da relação Lp/Lz, tanto para céu encoberto quanto para céu claro. Estes são multiplicados por fatores de forma calculados pela área do rebatimento da abóbada celeste em plano horizontal, de acordo com a divisão que se queira adotar. Para inserção no diagrama, os valores obtidos ponderados para que as tabelas geradas possuam umvalor de somatório total igual a 10.000 lux. Ou seja, cada 100 unidades representam 1% da iluminação total obtida sobre um plano horizontal desobstruído. Os gráficos de fatores de forma para uma hemisferaunitária e os Diagramas de Contribuição Relativa de Luz para céu encoberto e para céu claro com alturas solares de 15o, 30o, 45o, 60o, 75o e 90o produzidos para divisões de céu de 10o em 10o são fornecidos nesta apostila a partir do item 23 desta apostila. A partir dos diagramas e de uma máscara do ambiente construída com o auxílio de um transferidor auxiliar pode-se, então, calcular a luz que chega em determinado ponto (CIN – Contribuição de Iluminação Natural), seja vinda do céu visto pela abertura (lateral e/ou zenital), das obstruções externas e/ou das paredes e teto do ambiente interno. 16.4 Roteiro para cálculo da CIN para aberturas laterais 16.4.1 Construção da máscara do ambiente • Determinação de ângulos horizontais () e verticais () das superfícies internas e externas; Fig. 16.4. Determinação dos ângulos no ambiente e projeção sobre o transferidor auxiliar. 38 Apostila TAU077 16.4.2 Cálculo da Componente Celeste CC Céu encoberto • Sobreposição da máscara construída sobre o DCRL para céu encoberto. • CC = soma dos valores vistos através da abertura correspondentes ao céu. Céu claro • Definição do dia para cálculo • Levantamento de azimute e altura solar • Escolha do DCRL para céu claro com altura solar mais próxima à encontrada (DCRL 15o, 30o, 45o, 60o, 75o, 90o) • Localização do Norte no DCRL (fig. 21.5). Fig. 16.5 - Orientação do DRCL com o auxílio da carta solar local. • Coloca-se a máscara construída sobre o DCRL de forma que a abertura fique orientada adequadamente a partir do Norte já marcado e procede-se à soma dos valores internos à mascara de obstrução - as subdivisões do diagrama que forem cortadas pelas linhas das máscaras serão consideradas proporcionalmente à divisão. EX:CC = 3.13% Ee (Ee – Iluminãncia externa horizontal) Fig. 22.6 - Superposição da máscara de obstrução sobre o DRCL orientado. NN SS OO LL NN LL SS OO 39 Apostila TAU077 16.4.3 Cálculo da Componente Refletida Externa - CRE Existem duas estratégias básicas para o cálculo da CRE: uma para céu claro e outra para céu encoberto. • Céu Encoberto - considera-se que as luminâncias das obstruções vistas do ponto em estudo sejam iguais à luminância do céu. Faz-se a projeção estereográfica desta superfície e se superpõe esta ao DCRL para céu encoberto, lendo assim seu valor. Multiplica-se, então, o valor encontrado pela refletividade[, da superfície em consideração. • Céu Claro - quandouma parcela do céu é obstruída por uma edificação não iluminada diretamente pelo sol, esta pode obstruir uma parcela “clara” ou uma parcela “escura” de céu. Portanto, a disponibilidade de luz natural poderá ser maior ou menor do que sem a presença de obstrução. A porção de céu vista por reflexão pelo ponto P é então considerada como sendo a que se veria a sua imagem Pi através da superfície S de refletividade . CRE = CCvista por reflexão * onde: - coeficiente de reflexão da superfície vista da abertura Fig. 16.7 - Porção de céu “vista” através de uma superfície refletora e projeção de obstrução externa na hemisfera unitária vista através de uma abertura. Obs.: Este cálculo é valido apenas quando a superfície externa não estiver diretamente iluminada pelo sol. 16.4.4 Cálculo da Componente Refletida Interna - CRI A componente refletida interna irá contribuir para a iluminância total que chega ao ponto interno e seus valores dependem da quantidade de luz que entra no ambiente através da abertura - a qual por sua vez depende do céu e das obstruções externas (GIRARDIN, 1993). O cálculo da área de contribuição de cada superfície leva em conta o fator de forma de cada uma das superfícies internas em relação ao ponto P e suas respectivas refletividades. O fator de forma é calculado pela superposição da superfície projetada (desenhada pelo transferidor auxiliar) sobre o diagrama de fatores de forma. O valor encontrado do fator de forma de cada uma das superfícies, FFP, é multiplicado pela refletância média desta superfície, m, obtendo-se assim o valor percentual da contribuição da CRI. n =i CRI = (FFpi .i). (CC+CRE)*Kp n= 1 onde: n - número de superfícies 40 Apostila TAU077 FFpi - área projetada de cada superfície i - refletância de cada superfície interna 16.4.4.1 Tabela de correção, Kp, dos valores de CRI encontrados, em função da posição do ponto em relação à janela Verificou-se através de diversos estudos que o método DCRL tende a subestimar as reflexões ocorridas nas superfícies internas do ambiente. Foi proposto então por Souza (2004) a introdução de índices de correção para evitar esta distorção, não só pela profundidade do ponto calculado, mas também pela refletividade média do ambiente. Estes índices são apresentados na tabela a seguir. Tabela 22.1 - Índices Kp para a correção da CRI no método DCRL. Posição do ponto Valor de kP próximo à abertura 0,9 posição intermediária 1,15 afastado da abertura 1,6 16.4.5 Cálculo da Contribuição de Iluminação Natural - CIN A Contribuição de Iluminação Natural (para céu claro ou encoberto), também chamada de Fator de Luz Diurna (quando se refere apenas a céu encoberto) é o somatório das componentes celeste, componente refletida interna e componente refletida externa, minorados das perdas de luz sofridas pelos seguintes fatores: transmissividade do vidro (), obstrução do caixilho (kc) e sujeira que se acumula no sistema de aberturas, função do grau de manutenção (km). Deve-se considerar também a existência ou não de proteção solar que pode ser computada através de um fator de obstrução (ko) ou através de sua representação gráfica. CIN = (CC + CRE + CRI). m onde: m = . kc . km.ko 16.4.6 Verificação de adequabilidade do sistema Comparar nível de iluminação obtido com o nível necessário preconizado na norma NBR-ISO- 8995/2013 Ep = CIN. Ee [lux] Caso o nível esteja acima ou abaixo dos níveis desejáveis, propor alterações no sistema (dimensão, cor, transmissividade, manutenção, etc) de forma a melhor adequá-lo às necessidades visuais. 41 Apostila TAU077 16.5 Roteiro para cálculo da CIN para aberturas zenitais O cálculo da iluminação zenital permite a obtenção da área de abertura necessária na superfície da zenital para a obtenção do nível de iluminação desejado no plano de trabalho. 16.5.1 Construção da máscara do ambiente • Determinação de ângulos horizontais () e verticais () das obstruções externas; • Construção da máscara de obstrução do entorno imediato da edificação tomando-se como referência o ponto central da cobertura. Fig. 22.8 - Planta de uma edificação com representação do entorno imediato. Fig. 22.9 - Projeção do entorno da edificaçãopara o ponto central de sua cobertura. 16.5.2 Cálculo da Componente Celeste, CC Céu encoberto • Sobreposição da máscara de obstrução de entorno sobre o DCRL para céu encoberto. CC = (100% - CCobst. + CCvisto.prédio) [%] Céu claro • Definição do dia para cálculo • Levantamento de azimute e altura solar • Escolha do DCRL para céu claro com altura solar mais próxima à encontrada (DCRL 15o, 30o, 45o, 60o, 75o, 90o) • Localização do Norte no DCRL • Sobreposição da máscara de obstrução de entorno sobre o DCRL. 16.5.3 Cálculo da disponibilidade de Luz Natural sobre a cobertura • Determinação do nível de iluminação em plano horizontal, Ee, em função do dia do ano, hora e tipo de céu (valor tabelado) • Disponibilidade de luz no plano de trabalho Ed= CC. Ee 42 Apostila TAU077 16.5.4 Determinaçãoda área iluminante total 𝐸 = 𝑆 ou𝑠 = 𝐸 Então: 𝑆𝑧𝑒𝑛𝑖𝑡𝑎𝑙 = 𝐸𝑖 . 𝑆𝑎𝑚𝑏 𝐸𝑑 . 𝑚. 𝐾𝑢 onde: Ei = nível de iluminação requerida no plano de trabalho (verificar tabelas da NBR-ISO-8995/2013) Sambiente = área total do ambiente interno Ed = disponibilidade de luz natural no ponto médio da cobertura( percentagem de Ee, visível) m =.kc.km.ko(coeficiente que representa o quanto de luz atravessa o sistema após as perdas por transmissividade do vidro, caixilho, manutenção e obstrução) ku = coeficiente de utilização da zenital , tabelado – item 33 da apostila Para a determinação de ku, deve-se saber o valor das refletividades das superfícies internas do ambiente, e o índice do recinto, ir: 𝑖𝑟 = 𝑐 . 𝑙 (𝑐 + 𝑙). ℎ onde: c - comprimento do recinto l - largura do recinto h - altura do plano de trabalho ao teto Interpolar os valores das refletividades e de ir para se achar ku. 16.5.5 Determinação do número de estruturas zenitais 𝑁𝑧𝑒𝑛𝑖𝑡𝑎𝑖𝑠 = 𝑆𝑧 𝑆𝑢 onde: Sz= área total de zenitais Su = área unitária de cada zenital 16.5.6 Espaçamento de elementos zenitais para uniformidade de iluminação • Verificar as relações entre distância entre cada uma das aberturas zenitais e altura do plano de trabalho D/H 1,25 • Verificar relações entre as distâncias entre cada uma das aberturas zenitais e as distâncias até as paredes d D/x, onde x varia para cada tipo de sistema. 43 Apostila TAU077 17 Transferidor auxiliar Fig. 23.1 - Transferidor Auxiliar Extraído de: SOUZA (1997) 44 Apostila TAU077 18 Diagrama de fatores de forma para a hemisfera unitária Fig. 24.1. Fatores de Forma da Hemisfera Unitária Extraído de: SOUZA (1997) 45 Apostila TAU077 19 Diagramas de contribuição relativa de luz (DCRL) para céu encoberto Fig. 25.1 - DCRL para Céu Encoberto Extraído de: SOUZA (1997) 46 Apostila TAU077 20 Diagramas de contribuição relativa de luz (DCRL) para céu claro Fig. 26.1 - DCRL para altura solar 15 Extraído de: SOUZA (1997) 47 Apostila TAU077 Fig. 26.2 - DCRL para altura solar 30 Extraído de: SOUZA (1997) 48 Apostila TAU077 Fig. 26.3 - DCRL para altura solar 45 Extraído de: SOUZA (1997) 49 Apostila TAU077
Compartilhar