Revista_OSetorEletrico_Fevereiro2008_capítulo II

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34 O SETOR ELÉTRICO Fevereiro 2008
 Nomearemos como sistemas de iluminação o 
conjunto de equipamentos necessários para obtermos 
efeitos de luz, compreendendo luminárias, lâmpadas 
e todos os equipamentos auxiliares, tais como reatores, 
transformadores, fontes de alimentação, etc. Neste 
capítulo, abordaremos alguns conceitos fotométricos 
de sistemas de iluminação relacionados às luminárias 
técnicas. 
 As luminárias são aparelhos que têm a função 
de distribuir, filtrar ou modificar a luz emitida pela(s) 
lâmpada(s). A iluminação emitida pode ser classificada 
conforme a sua distribuição: para cima (iluminação 
indireta) ou para baixo (iluminação direta). A Figura 1 
indica os tipos de iluminação provenientes das luminárias.
CAPÍTULO II
SISTemAS de ILUmInAçãO e 
fOTOmeTrIA
CAPÍTULO II
SISTemAS de ILUmInAçãO e 
fOTOmeTrIA
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Por Juliana iwashita
 A forma como a luz é distribuída é dada pela 
fotometria da luminária. Fotometria é o ramo da ciência 
encarregado de medir a luz e como o seu brilho é 
percebido pelo olho humano. Segundo a Sociedade de 
Engenharia da Iluminação da América do Norte (Iesna), 
o desempenho de uma luminária pode ser considerado 
uma combinação entre a qualidade fotométrica, 
mecânica e elétrica. O desempenho fotométrico está 
relacionado com a eficiência e a eficácia da luminária 
ao direcionar luz para o alvo desejado. É determinado 
pelas propriedades fotométricas da lâmpada e do 
projeto da luminária e pela qualidade dos componentes 
de controle da luz. O desempenho mecânico descreve 
o comportamento da luminária sob stress, incluindo 
condições extremas de temperatura, jatos de água 
Figura 1: Classificação das luminárias conforme tipo de distribuição 
luminosa
ou pó, choques mecânicos e fogo. Já o desempenho 
elétrico descreve a eficiência da luminária e de seus 
equipamentos auxiliares ao produzirem luz e seu 
comportamento elétrico. 
 Para análise do desempenho fotométrico de lumi­
nárias, é necessário conhecimento de suas características 
fotométricas. Nesse sentido, apresentamos, a seguir, os 
principais conceitos fotométricos:
Fluxo luminoso (φ): 
 É a quantidade total de luz emitida por uma fonte 
luminosa em todas as direções. Unidade: lúmen [lm].
Intensidade luminosa (I): 
 É a radiação luminosa emitida em um determinado 
ângulo sólido (em esferorradiano) em uma determinada 
direção. Unidade: candela [cd].
Iluminância (E):
 Indica a quantidade de luz que atinge uma 
superfície por unidade de área. Relativa à luz incidente, 
não visível. Unidade: lux [lx] = lm/m2.
Luminância (L):
 É o brilho ou intensidade luminosa emitida ou 
refletida por uma superfície iluminada em direção ao 
olho humano. Relativa à luz refletida, visível. Unidade: 
Candela/m2 [cd/m2].
 Curva de distribuição de intensidade luminosa (CDL)
 Curva, geralmente representada em coordenadas 
polares, que representa a intensidade luminosa em um 
plano que passa através da luminária, em função de 
diversos ângulos e a partir de uma direção determinada. 
A Figura 2 representa as curvas de distribuição de 
intensidades luminosas nos planos longitudinal, 
transversal e diagonal de uma luminária.
Figura 2: Curvas de distribuição de intensidades luminosas de uma 
luminária
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35O SETOR ELÉTRICO Fevereiro 2008
 As curvas de distribuição luminosa são geralmente representadas 
em cd/1.000 lm, visto que luminárias com lâmpadas de mesma 
dimensão possuem a mesma curva de distribuição, alterando­se apenas 
as intensidades luminosas conforme o fluxo luminoso das lâmpadas.
 Os valores em cd/1.000 lm encontrados na CDL devem ser 
multiplicados pelo fluxo luminoso da lâmpada em questão (dado em 
catálogos de lâmpadas) e, posteriormente, esses valores são divididos 
por 1.000 lm para se obter os valores de intensidade luminosa em cada 
ângulo.
 As intensidades luminosas são obtidas por meio de ensaios 
fotométricos em goniofotômetros e permitem a obtenção de todos os 
demais dados fotométricos das luminárias, que são necessários para a 
especificação de uma luminária técnica, tais como rendimento, tabela 
de fator de utilização e diagramas de luminância.
Rendimento da luminária
 O rendimento ou a eficiência de uma luminária é definido como a 
razão do fluxo luminoso emitido pela luminária e o fluxo luminoso total 
da(s) lâmpada(s).
 Uma questão muito importante a ser observada quanto ao 
rendimento é que ele não considera a distribuição luminosa da 
luminária, englobando tanto o fluxo emitido para o hemisfério inferior 
como para o superior. Para a escolha de uma luminária eficiente, 
devem­se considerar as luminárias com os maiores rendimentos no 
hemisfério inferior, visto que a luz emitida para o hemisfério superior 
participa da iluminância somente indiretamente, via reflexão do teto.
 Nota­se que as luminárias com maiores rendimentos são luminárias 
sem componentes de controle de luz. Elementos como refletores, 
refratores, difusores e louvres diminuem o rendimento da luminária na 
medida em que absorvem, refletem e transmitem a luz pelos materiais 
utilizados na sua confecção.
 Dessa forma, na especificação de uma luminária, o rendimento 
ou a eficiência deve ser ponderado, analisando­se conjuntamente a 
distribuição luminosa e o controle de ofuscamento que a luminária 
deve possuir para a atividade a ser desenvolvida. Recomenda­se, 
portanto, que o rendimento seja considerado para comparar luminárias 
do mesmo tipo.
 O rendimento de uma luminária varia de acordo com a sua forma 
e curva ótica, com a presença de componentes de controle de luz, tais 
como refletores, aletas e difusores, com as características dos materiais 
da luminária e com o tipo de lâmpada utilizada e suas dimensões.
Fator de utilização
 É a razão entre o fluxo luminoso recebido em uma superfície de 
referência e o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas. Indica a eficiência 
luminosa da luminária, lâmpada e recinto, levando em consideração as 
dimensões do ambiente e as refletâncias do teto, paredes e piso. O 
fator de utilização é empregado em cálculos luminotécnicos por meio 
do Método dos Lúmens e é dado pelo fabricante de luminárias em 
tabelas.
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36 O SETOR ELÉTRICO Fevereiro 2008
Continua na próxima edição
Juliana iwashita é arquiteta pela Faculdade de arquitetura e urbanismo 
da universidade de são Paulo, mestre em engenharia elétrica pela Escola 
Politécnica da universidade de são Paulo, consul tora luminotécnica e 
diretora da arquilum arquitetura e iluminação. 
juliana@arquilum.com.br
Diagrama de luminância 
 É a representação das luminâncias de uma luminária nos ângulos 
críticos de visualização contraposta a um diagrama que indica os limites 
de luminâncias, para luminárias em classes diferentes de qualidade. 
A Comissão Internacional de Iluminação (em francês, Commission 
Internationale de L'Éclairage – CIE) define os ângulos entre 45° e 85°, 
de acordo com a Figura 3, como críticos para evitar ofuscamentos e 
define cinco classes de qualidade, conforme Tabela 1.
Figura 3: Ângulos críticos de visualização que causam ofuscamentos diretos
Classe de qualidade para limitação de ofuscamento
Classe A
Classe B
Classe C
Classe D
Classe E
Qualidade muito elevada
Qualidade elevada
Qualidade média
Qualidade baixa
Qualidade muito baixa
Tabela 1: 
Classe iluminância em serviço [lx]
A
B
C
D
E
2000
 a
1000
2000
b
500
1000
2000
c
≤300
500
1000
2000
d
≤300
500
1000
2000
e
≤300
500
1000
f
≤300
500
g
≤300
h
 O diagrama de luminância possibilita a avaliação do grau de 
controle de ofuscamento da luminária por meio da análise das 
curvas de luminância no plano longitudinal e no plano transversal 
da luminária e as curvas de limitação de ofuscamento, nos ângulos 
críticos de visualização.
 Cada curva de limitação de ofuscamento na Figura 4 (linhas 
representadas de “a” a “h”) refere­se aum valor de iluminância em 
serviço e uma classe de qualidade.
 Para analisar a adequação de uma luminária a uma determinada 
atividade, deve­se cruzar o nível de iluminância e a classe de 
qualidade requerida no ambiente, obtendo­se a sua respectiva 
curva de limitação (“a” a “h”). Se as curvas de luminâncias (curva 
azul e vermelha) mantiverem­se à esquerda da curva de limitação 
selecionada, significa que a luminária é apropriada, de acordo com 
o nível de controle exigido, em termos de ofuscamento.
 A CIE define, para os diversos tipos de ambiente, as classes de qualidade 
e os níveis de iluminância. A Tabela 2 indica alguns desses valores.
Área
ÁrEAs gErAis Do EDiFíCio
Áreas de circulação, corredores
Escadas, escadas rolantes
Vestiários, lavabos
Armazéns
EsColAs
salas de aulas, auditórios
laboratórios, bibliotecas, salas de leitura, 
salas de arte
EsCriTórios
Escritórios gerais, mecanografia, salas de gerência
Escritórios gerais de grandes dimensões
salas de desenho
salas de reunião
EDiFíCios E proCEssos inDusTriAis
Oficinas de montagem
_Trabalho grosseiro: montagem de maquinaria 
pesada
_Trabalho médio: montagem de motores e 
carrocerias
_Trabalho fino: montagem de equipamentos 
eletrônicos e máquinas de escritório
_Trabalho muito fino: montagem de 
instrumentos
lojAs E ÁrEAs DE Exposição
lojas convencionais
lojas de auto-serviço
supermercados
salas de exposição
Museus e galerias de arte:
_Exposições de material com sensibilidade à luz
_Exposições de materiais não sensíveis
rEsiDênCiAs 
Quartos
_geral
_Cabeceira
Banheiros
_geral
_Espelho
Estar
_geral
_leitura, costura
_Escadas
Cozinhas
_geral
_Áreas de trabalho
iluminância padrão 
em serviço (lux)
100 
150
150
150
300
500
500
750
750
750
300
500
750
1500
300
500
750
500
150
300
50
200
100
500
100
500
100
300
500
Classe
D – E
C – D
C – D
D – E
A – B
A – B
A – B
A – B
A – B
A – B
C – D
B – C
A – B
A – B
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
B – C
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