Baixe o app para aproveitar ainda mais
Leia os materiais offline, sem usar a internet. Além de vários outros recursos!
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE – FURG ESCOLA DE ENGENHARIA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS T5 – PROJETO LUMINOTÉCNICO DIOGO FERNANDES JAQUES LETÍCIA AFONSO ACUNHA LUCAS COSTA VICTORIA MAURO FERNANDES VIANA RAFAELA ANTONIOLI FERRETTO Rio Grande, dezembro de 2020 2 DIOGO FERNANDES JAQUES – 88529 LETÍCIA AFONSO ACUNHA – 89316 LUCAS COSTA VICTORIA – 88503 MAURO FERNANDES VIANA – 88521 RAFAELA ANTONIOLI FERRETTO – 104406 T5 – PROJETO LUMINOTÉCNICO Trabalho apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de Instalações Elétricas Prediais do Curso de Engenharia Civil na Universidade Federal do Rio Grande – FURG. Rio Grande, dezembro de 2020 3 Sumário 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 4 2. CARACTERÍSTICAS ........................................................................................................... 4 2.1. ESTACIONAMENTO ..................................................................................................... 4 2.2. LÂMPADA ................................................................................................................... 4 2.3. LUMINÁRIA ................................................................................................................. 6 3. CÁLCULO LUMINOTÉCNICO ............................................................................................. 7 3.1. MÉTODO DOS LÚMENS............................................................................................... 8 3.1.1. ILUMINÂNCIA ......................................................................................................... 8 3.1.2. FATOR DE UTILIZAÇÃO ........................................................................................... 8 3.1.2.1. COEFICIENTE DE LOCAL K .............................................................................................. 9 3.1.2.2. REFLETÂNCIA ................................................................................................................. 9 3.1.2.3. TABELA 𝝁 ..................................................................................................................... 10 3.1.3. FATOR DE MANUTENÇÃO .................................................................................... 11 3.1.4. FLUXO TOTAL ....................................................................................................... 12 3.1.5. NÚMERO DE LUMINÁRIAS ................................................................................... 13 4. DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS .................................................................................. 13 5. CARGA INSTALADA........................................................................................................ 13 6. REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 15 4 1. INTRODUÇÃO Neste trabalho será realizado o projeto luminotécnico da garagem de uma empresa de estacionamento. O projeto consiste na determinação do número de luminárias e lâmpadas assim como a disposição delas no ambiente. O cálculo luminotécnico isso será feito através do método dos lúmens de acordo com a ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013. 2. CARACTERÍSTICAS Algumas características de um projeto são determinadas pelo projetista, e outras já estão presentes no local, porém para este trabalho serão determinadas algumas características iniciais para tornar possível a utilização do método dos lúmens. 2.1. ESTACIONAMENTO Para o estacionamento, é importante definir o seu tamanho, as cores do teto, piso e paredes e o fator de manutenção. A Tabela 1 expões as características adotadas para a realização deste trabalho. Tabela 1 Estacionamento Área 600m² Teto Branco Parede Branca Piso Concreto Fator de Manutenção 0,70 Pé direito 3m Fonte: Autores 2.2. LÂMPADA As lâmpadas são a fonte luminosa de um projeto luminotécnico, definidas pelo projetista, deve ser levado em consideração, o tipo de lâmpada, e o tipo de iluminação. Como o projeto em questão se trata de uma garagem, e o tipo de iluminação é geral, se optou por uma lâmpada de LED tubular com a cor fria, a Tabela 2 mostra as características da lâmpada. 5 Tabela 2 Master LEDTube 1200 mm 18W 865 T8 I W Fluxo Luminoso 2100 lm Temperatura 6500 K Potência 18 W FP 0,92 Vida Útil 25000 h Eficiência Luminosa 117 lm/W Corrente Máxima 210 mA Tensão 100-240 V Comprimento 1200mm IRC 82 Código do produto 871869652406000 Fonte: Adaptado do catálogo da Philips As dimensões da lâmpada escolhida se encontram na Figura 1. E na Figura 2 se encontra a sua curva de distribuição de intensidade luminosa. Figura 1 Fonte: Catálogo Philips 6 Figura 2 Fonte: Catálogo da Philips 2.3. LUMINÁRIA O uso de luminária em um projeto luminotécnico é de suma importância, uma vez que aproveita melhor a iluminação gerada pela lâmpada, ou então pode diminuir efeitos indesejados como o ofuscamento. A escolha da luminária se deu em função da lâmpada, e do tipo de iluminação necessário. Como se trata de uma garagem, foi presada a eficiência energética, por esse motivo o modelo escolhido possui alumínio anodizado em alto brilho com reflexão total de 86%, e não possui difusor nem aletas, torando assim o produto mais barato. A Figura 3 e Figura 4 ilustram a luminária escolhida, representando as suas dimensões. O modelo escolhido foi a luminária 3007 da Itaim. 7 Figura 3 - Luminária 3007 Fonte: Catálogo Itaim Figura 4 Fonte: Catálogo Itaim 3. CÁLCULO LUMINOTÉCNICO O cálculo luminotécnico é uma etapa muito importante em um projeto luminotécnico, é nesta etapa onde são definidas o número de lâmpadas e luminárias necessárias para se obter a iluminação adequada para o ambiente. Para a realização do cálculo luminotécnico, será utilizado o método dos lúmens, que é um método o qual se baseia nas características do local, assim como características da lâmpada e luminária escolhidas. 8 3.1. MÉTODO DOS LÚMENS 3.1.1. ILUMINÂNCIA Antes de começar o cálculo do fluxo luminoso das lâmpadas, é necessário consultar na ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013, qual a iluminância ideal para o ambiente, e para a atividade exercida. Na Figura 5 é possível observar que a iluminância mantida necessária para um estacionamento é de Ē𝑚 = 75 𝑙𝑢𝑥. Vale ressaltar a observação que é feita na norma referente a altura de iluminação, que diz “Uma iluminância vertical elevada aumenta o reconhecimento das faces das pessoas e, por esta razão, a sensação de segurança.” com isso pode-se supor que o plano de trabalho para um estacionamento é a altura de uma pessoa. Figura 5 Fonte: ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013 3.1.2. FATOR DE UTILIZAÇÃO Após a definição da iluminância, é necessário determinar o fator de utilização da luminária escolhida. Para isso é preciso calcular outras duas coisas, o coeficiente de local K e a refletância. 9 3.1.2.1. COEFICIENTE DE LOCAL K O fator de local se dá em função das características geométricas do local, ele pode ser calculado através da seguinte equação: 𝐾 = 𝐶 ∙ 𝐿 (𝐶 + 𝐿) ∙ 𝐻 Onde; K: Fator do Local C: Comprimento em m; L: Largura em m; H: Altura útil em m (altura da luminária até o plano de trabalho) Como exposto na Tabela 1 , a garagem tem 600 m², com comprimento de 𝐶 = 20 𝑚 e largura de 𝐿 = 30 𝑚. Já a altura útil, como visto na Figura 5, o plano de trabalho de um estacionamento deve ser considerado na altura da face de uma pessoa, para facilitar o reconhecimento, e assim passar a sensação de segurança,então para os cálculos será utilizado um plano de trabalho de 1,6 metros do chão. Utilizando o plano de trabalho a 1,60 metros do chão, deve ser descontado do pé direito do local assim como a espessura da luminária para definir a altura útil a ser utilizada, resultando na seguinte conta: 𝐻 = 3 − 1,6 − 0,06 = 1,34𝑚 Com esses dados é possível calcular o coeficiente K substituindo os valores na equação inicial: 𝐾 = 20 ∙ 30 (20 + 30) ∙ 1,34 = 8,96 3.1.2.2. REFLETÂNCIA A refletância se dá em função da fração de luz que é refletida pelas paredes, teto e piso. Essa fração varia conforme a cor, e os materiais dos elementos. Como o piso do estacionamento é de concreto sua refletância é de 10%, as paredes por serem brancas, possuem uma refletância de 50%, já o teto por ser branco também possui a refletância de 70%. 10 Com esses dados já é possível entrar na tabela do fator de utilização fornecido pela fabricante da luminária. 3.1.2.3. TABELA 𝝁 Em posse desses dados, é possível descobrir o valor de FU através da Figura 6 fornecida pela fabricante da luminária, basta seguir a refletância 751, e o coeficiente K encontrado resultando assim em um valor de FU. Figura 6 Fonte: Catálogo Itaim 11 Figura 7 Fonte: Autores Analisando a Figura 7que se trata de um gráfico de dispersão dos valores dispostos na Figura 6, é possível observar a curva K vs FU, onde no trecho final destacado em vermelho, a curva tende a uma reta, então será necessário pegar os dois últimos valores para fazer uma extrapolação. Feito isso temo que o valor do fator de utilização é de 𝜇 = 0,91. 3.1.3. FATOR DE MANUTENÇÃO A norma ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013 fornece alguns valores práticos para o fator de manutenção na tabela D.2, para iluminação de interiores e com lâmpadas fluorescentes, exposta na Figura 88, tendo isso em vista, foi adotado para este trabalho o fator de manutenção de 0,7. 12 Figura 8 Fonte: ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013 3.1.4. FLUXO TOTAL Em posse dos dados já obtidos, é possível calcular o fluxo luminoso total através da seguinte equação: Φ = E ∙ S μ ∙ d Onde; Φ: Fluxo total em lúmens; E: Iluminância em lux; S: Área em m² 𝜇: Fator de utilização; 𝑑: Fator de depreciação; Substituído os valores, é possível calcular o fluxo total: Φ = 75 ∙ 600 0,91 ∙ 0,7 = 70643,64 𝑙𝑚 13 3.1.5. NÚMERO DE LUMINÁRIAS Após o cálculo do fluxo total, resta descobrir o número de luminárias necessárias no ambiente. Para isso basta seguir a equação a seguir: 𝑁 = Φ 𝜙 Onde; N: Número de luminárias; Φ: Fluxo total em lúmens; 𝜙: Fluxo da lâmpada em lúmens; Substituindo os valores é possível calcular o número de luminárias: 𝑁 = 70643,64 2100 = 33,64 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑎𝑠 Logo serão adotadas 34 luminárias e 68 lâmpadas. 4. DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS Uma boa distribuição das luminárias é importante para obter uma melhor uniformidade na iluminação do ambiente, e assim melhorar o conforto visual do usuário final. Pra isso é feito uma distribuição geométrica onde basta dividir o comprimento pelo número luminárias que irão ser instaladas no sentido com comprimento e repetir o mesmo procedimento para a largura. Para facilitar a distribuição das luminárias no estacionamento, será adicionado 1 luminárias resultando assim em 35 luminárias e 70 lâmpadas. Sendo assim as linhas terão 7 luminárias e as colunas terão 5. Fazendo a distribuição geométricas, as linhas serão espaçadas de 3,68 metros e as colunas de 2,99 metros. 5. CARGA INSTALADA Para calcular a carga instalada do sistema basta multiplicar a potência da lâmpada pelo número de lâmpadas que serão utilizadas, conforme o cálculo a seguir: 14 𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 = 70 ∙ 18 = 1260 𝑊 = 1,2 𝑘𝑊 Com isso foi encontrada a potência real, já a potência aparente será: 𝑃𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 1,2 0,92 = 1,3 𝑘𝑉𝐴 Com as potencias determinadas será feita a suposição que as lâmpadas trabalharão 6 horas por dia, sendo assim é possível calcular o consumo mensal através do seguinte cálculo: 𝐶𝑟𝑒𝑎𝑙 = 1,2 ∙ 30 ∙ 6 = 216 𝑘𝑊ℎ E o aparente será de: 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒𝑙 = 1,3 ∙ 30 ∙ 6 = 234 𝑘𝑊ℎ 15 6. REFERÊNCIAS - ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013 - Catálogo Philips – MASTER LEDtube GA - Catálogo Itaim Lighting concept - Notas de aula
Compartilhar