20/11/2009
Universidade do Oeste de Santa Catarina Curso de Engenharia Civil – Civil – 4ª Fase Professor: Marconi Januário
Luminotécnica (ou Luminotécnica (ou também Luminotecnia) Luminotecnia) é o estudo da aplicação espaços interiores como exteriores. Aline Francisca da Silva Carla Grando Fernanda Salvador Gabriela Cassol Luan Piccinin Tiago Litrento
Iluminação
Objetivos da Iluminação
O estudo estudo da ilumina iluminação ção deve ser desen desenvol volvido vido com a finalidade de facilitar ou melhorar as condições de visão. A fadiga fadiga ocular ocular,, princi principal pal respo responsá nsável vel pela pela reduçã redução o da eficiência eficiência visual, pode ser provocada provocada por fatores fatores diretamente diretamente subordinados à iluminação. Estu Estudo doss real realiz izad ados os most mostra rara ram m que que uma uma ilum ilumin inaç ação ão adequada, além de melhorar o conforto visual, pode reduzir a tensão nervosa e a fadiga crônica. A quantidade de iluminação não deve ser o único fator a ser considerado. A qualidade também é importante pois implicará em ausênc ausência ia de ofusca ofuscamen mento, to, qualida qualidade de de cor, cor, direçã direção o e distribuição da iluminação.
Primeiro: Primeiro: obtenção obtenção de boas condições condições de visão associadas associadas à visibilidade, segurança e orientação dentro de um determinado ambiente. Segund Segundo: o: utiliz utilizaçã ação o da luz como como princi principal pal instru instrumen mento to de – própria luz ou no destaque de objetos e superfícies ou do próprio espaço.
Sistemas da Iluminação Distribuição das luminárias no ambiente – ambiente – Conhecido como Sistema Principal. a) Iluminação a) Iluminação Geral: Distribuição aproximadamente regular das luminárias pelo teto, iluminação horizontal. Uniformidade.
Iluminação Geral: VANTAGENS: VANTAGENS: Flexibilidade na disposição interna do ambiente ‐ layout;
DESVANTAGENS: Não atende às necessidade necessidadess específica específicass de locais que requerem níveis de iluminância mais elevados, grande consumo de energia. Normal Normalmen mente te empre empregad gado o em escrit escritóri órios, os, salas salas de aula, aula, supermercado supermercado e etc.
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Iluminação Localizada: b) Iluminação localizada: Concentra‐se a luminária em locais de principal interesse. As luminárias devem ser instaladas altas para cobrir as superfícies adjacentes, possibilitando altos níveis de iluminância sobre o plano de trabalho.
VANTAGENS: Maior economia de energia, e podem ser posicionadas de tal forma a evitar ofuscamentos e sombras indesejáveis. , devem ser reposicionadas.
Iluminação de Tarefa: c) Iluminação de tarefa: luminárias perto da tarefa visual e do plano de trabalho iluminando uma área muito pequena.
VANTAGENS: Maior economia de energia, maior controle dos efeitos luminotécnicos. DESVANTAGENS: Deve ser complementada por outro tipo de , disposição dos planos de trabalho.
Ambientação Luz de destaque: Chama a atenção do olhar. Pode ser obtido com o uso de spots, criando‐se uma diferença 3, 5 ou 10 vezes maior em relação à luz geral do ambiente.
Ambientação Luz de efeito: O objeto de interesse é a própria luz.
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Ambientação Luz decorativa: Destacar o objeto que produz a luz.
Ambientação Luz arquitetônica: A luz é posicionada dentro de elementos arquitetônicos do espaço, como sancas, corrimãos é etc.
Conceitos básicos: grandezas fotométricas
Conceitos básicos: grandezas fotométricas
Eficiência Energética de lâmpadas: Quantidade de lúmens gerados por watt consumido.
Eficiência de luminária: Razão do Fluxo Luminoso emitido por uma luminária, em relação à soma dos fluxos individuais das lâmpadas funcionando fora da luminária.
Conceitos básicos: grandezas fotométricas Depreciação de fluxo luminoso: Ao longo da vida útil as luminárias perdem fluxo luminoso e por isso deve se considerar no cálculo do projeto para preservar a iluminância média.
04. Conceitos básicos: grandezas fotométricas Intensidade Luminosa: Valor de lúmens em cada direção, que são representados por vetores, cujo comprimento indica a intensidade luminosa. Unidade: candela
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Conceitos básicos: grandezas fotométricas
Conceitos básicos: grandezas fotométricas • Luz: é a radiação eletromagnética capaz de produzir uma
sensação visual e está compreendida entre 380 e 780 nm.
• Temperatura de cor: Pode‐se estabelecer uma correlação entre a temperatura de uma fonte luminosa e sua cor.
• Infravermelho: São radiações de comprimento entre 780 e 10000 nm.
• Ultravioletas: Radiações com comprimento entre 100 e 380 nm. São divididas em:
• UV‐A Luz negra ( 320 a 380 nm) • UV‐B Ultravioleta intermediário (280 a 320 nm) • UV‐C Ultravioleta remoto (100 a 280 nm)
Cálculos de Iluminação: Método dos Lumens Iluminância: É o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície. Unidade: Lux Para medir a luminosidade do ambiente é utilizado um aparelho chamado luximetro.
Cálculos de Iluminação: Método dos Lumens 1. Escolha criteriosa do local; 2. Escolha do tipo de lâmpada e luminária adequado a esse local; 3. Escolha da iluminancia (E) utilizando a NBR 5413; 4. Determinaç o do fluxo luminoso; 5. Cálculo do fator do local (k); 6. Determinação do fator (n) 7. Cálculo do Fator de depreciação (Fdl) e Fator de utilização (Fu) 8. Cálculo do número de luminárias e distribuição das mesmas;
Iluminâncias por classe de tarefas visuais
NBR 5413 Objetivo: Esta Norma estabelece os valores de iluminâncias médias mínimas em serviço para iluminação artificial em interiores, onde se realizem atividades de comércio, indústria, ensino, esporte e outras.
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Fatores determinantes da iluminância adequada
Determinação do índice do local
Onde: c = comprimento do local; l = largura do local; = altura de montagem da luminária.
Fator de Utilização (fu) A refletância dos tetos, paredes e pisos é dada pela tabela a seguir:
Fator de depreciação É determinado pela tabela a seguir:
ÍNDICE
Reflexão
Significado
1
10%
Superfície escura
3
30%
Superfície média
5
50%
Superfície clara
7
70%
Superfície branca
Fluxo total e Número de luminárias Concluida as etapas anteriores, tem‐se condições para calcular: e
Manutenção (h) Tipo de Ambiente
.
.
.
Limpo
0,95
0,91
0,88
Normal
0,91
O,85
0,80
Sujo
0,80
0,66
0,57
= fluxo luminoso total, em lumens; S = área do recinto, em metros quadrados; E = nível de iluminamento, em luxes; ou iluminância; u = fator de utilização ou coeficientede utilização; d = fator de depreciação ou de manutenção; n = número de luminárias; = fluxo por luminárias, em lumens.
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Lâmpada de Incandescência
Tipos de lâmpadas As lâmpadas dividem‐se essencialmente em dois grandes grupos: lâmpadas de incandescência e lâmpadas de descarga.
É constituída por um filamento de tungsténio alojado no interior de um ampola de vidro preenchida com gás inerte. Quando da passagem da corrente eléctrica pelo filamento, os electrões chocam com os átomos de tungsténio, liberando energia que se transforma em luz e calor.
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Lâmpada de Néon
Lâmpadas de Descarga Baseiam‐se na condução de corrente elétrica em um meio gasoso, quando em seus eletrodos se forma uma tensão elevada capaz de vencer a rigidez dielétrica do meio. Os meios gasosos mais utilizados são o vapor de mercúrio ou o argônio.
Os tubos de néon utilizados em anúncios são de vidro e contêm um gás rarefeito (néon, néon com vapor de mercúrio) dentro da ampola com dois eléctrodos nas extremidades. Ao aplicar aos eléctrodos uma tensão suficientemente elevada, o tubo ilumina‐se com uma cor que depende do gás utilizado.
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Lâmpada de Vapor de Sódio de Alta Pressão
Lâmpada de Vapor de Sódio de Baixa Pressão Esta lâmpada é constituída por uma ampola, dentro da qual existe um tubo de descarga com gás (néon ou árgon) e sódio depositado nas suas paredes.
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Estas lâmpadas diferem pela emissão de luz branca e dourada, indicada para iluminação de locais onde a reprodução de cor não é um fator importante.
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Lâmpada de Vapor de Mercúrio de Baixa Pressão (Fluorescente)
Lâmpada de Vapor de Mercúrio de Alta Pressão
Aualmente o arranque das mais recentes lâmpadas fluorescentes faz‐se com recurso a balastros electrónicos que substituem os balastros electroma néticos e arrancadores convencionais possibilitando uma maior economia de energia, conforto e durabilidade.
Esta lâmpada tem dentro do tubo de descarga vapor de mercúrio e árgon e quatro eléctrodos: dois principais e dois auxiliares. A luz desta lâmpada é caracterizada por falta de radiações vermelhas, tomando uma cor branco – azulada.
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Lâmpada Mista
Lâmpada de Iodetos Metálicos
São lâmpadas compostas de um filamento ligado em série com um tubo de descarga. Funcionam em tensão de rede 230V, sem uso de reactância. O filamento de tungsténio vem também substituir o balastro . na limitação da corrente em funcionamento normal. São, via de regra, alternativas de maior eficiência para substituição de lâmpadas de incandescência de altas potências.
São lâmpadas que combinam iodetos metálicos, apresentando altíssima eficiência energética e excelente índice de reprodução de cor. Com uma luz, extremamente branca e brilhante, realça e valoriza espaços e ilumina com intensidade, além de apresentar longa durabilidade e baixa carga térmica.
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Lâmpadas de Iodetos Metálicos (Alta Potência) Para a iluminação de grandes áreas, com níveis de iluminância elevados e, principalmente, em locais onde a alta qualidade de luz é primordial, as lâmpadas de iodetos metálicos de 250 a 3500W são ideais.
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Lâmpadas de Iodetos Metálicos (Baixa Potência) Baseando‐se nas características das lâmpadas de iodetos metálicos de alta potência, foram desenvolvidas as de baixa potência de 70 a 400W. Todas, sem excepção, apresentam , , reprodução de cor, vida útil longa e baixa carga térmica.
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Critérios de desempenho do ponto de vista do projeto de iluminação
Lâmpada de Halogéneo As lâmpadas de halogéneo possuem um filamento que emite luz com a passagem da corrente eléctrica. Parte do filamento, que é constituído por átomos de tungsténio, evapora‐se durante o processo.
Como já foi visto todos os conceitos de luminotécnica. Vamos citar sete critérios de desempenho do ponto de vista da iluminação, para avaliarmos se os objetivos foram cumpridos
Em termos de economia, as lâmpadas de halogéneo oferecem mais luz com pot ncia menor ou igual das incandescentes comuns, além de possuírem uma vida útil mais longa, variando entre 2.000 e 4.000 horas.
laborativas.
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FUNÇÃO Laborativas e produtivas
Não laborativas, não produtivas,de lazer, estar e religiosas
Modelos de Avaliação em Iluminação
“A luz da razão”
“A luz da emoção”
O desenvolvimento de um projeto exige uma metodologia para estabelecer uma seqüência lógica de cálculos. As metodologias são as seguintes:
• 1.Níveis mínimos de iluminação (fixados por norma técnica) 2. Boa distribuição da luz (boa uniformidade)
1. Apesar dos níveis mínimos de Iluminação estarem definidos na norma, eles são muito baixos e têm pouca importância 2. Desuniformidade
3. Não ofuscamento
3. Os contrastes excessivos são muitas vezes absolutamente desejados (relação claro‐escuro,luz e sombra)
4. Boa reprodução de cor
4. Boa reprodução de cor
5. Aparência de cor da luz artificial mais neutra e fria
5. Aparência quente de cor da luz artificial
6. Maior controle na mutabilidade da luz
6. Maior mutabilidade da luz
7. A economia de energia é um parâmetro importante do projeto
7. A economia de energia é sempre um parâmetro desejável, porém não prioritário para estas atividades (pois os níveis de iluminação são muito baixos)
, , de seu layout, dos materiais utilizados e das características da rede elétrica do local (dados iniciais do projeto)
• Cálculo da iluminação geral (Método das Eficiências); • Determinação dos objetivos da iluminação e dos efeitos que se pretende alcançar em função da(s) atividade(s) a ser(em) exercida(s) no ambiente (definidos principalmente em função dos sistemas de iluminação a serem adotados);
• Escolha das lâmpadas (em função de todos os demais itens desta relação);
• Escolha das luminárias (em função de todos os demais itens desta relação);
• Análise dos Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação (relacionados, principalmente, à definição dos níveis de iluminância, das relações de luminância– contrastes, do IRC e da Temperatura de Cor);
• Cálculo de controle; • Distribuição da luminária; • Definição dos pontos de iluminação; • Cálculo de iluminação dirigida; • Avaliação do consumo energético; • Avaliação de custos; • Cálculo de rentabilidade.
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Projetos No hal l de entrada, implantaram‐se luminárias pendentes especiais para iluminação geral, integradas aos painéis coloridos que se destacam
Destaque das luminárias pendentes especiais para iluminação geral.
passarelas em torno do átrio central.
Edifício 3 More London Riverside, Inglaterra; lighting design de Speirs & Major Associates
Complexo esportivo Cubo de Água (China)
No período noturno a camada pode ter diversas cores como branco, vermelho, verde e azul por conta do sistema de iluminações LED (ao receber energia emite luz com cores diversas) o que transforma o ginásio num caleidoscópio gigante.
Plaza Del Torico (Espanha) A praça tem desenho triangular, é ladeada por edificações avarandadas de três pavimentos mais térreo porticado e tem no centro uma fonte de pedra. Esta se tornou o eixo simbólico do projeto de reurbanização, baseado na implantação de luminárias especiais de led embutidas sob o piso. Todo o conjunto é controlado eletronicamente, utilizando no total 1.230 luminárias led. Reurbanização da plaza del Torico, Espanha; Artec3
Sistema de iluminação LED possibilita várias cores ao Cubo D'Água
Benjamin Constant (Manaus)
Internamente, na pista de veículos, predomina a luz de temperatura de cor quente, com 3 mil kelvins Iluminação dinâmica acompanha o anoitecer em estrutura histórica acesa seqüencialmente quando começa a anoitecer
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Os projetores de luz foram posicionados de tal forma nos grandes pilares de pedra que, visualmente, eles parecem ter diminuído ‐ as extremidades superior e inferior estão às escuras. De quebra, isso faz com que a ponte pareça flutuar, completamente livre de apoios.
A passagem de pedestres é pontuada linearmente por lâmpadas fluorescentes tubulares de cor fria - 4 mil kelvins - e por arandelas do tipo tartaruga, instaladas nos montantes de divisa com a via de veículos.
Ponte Octavio Frias de Oliveira (São Paulo)
O sistema de iluminação da torre tem como base a tecnologia led e é de alta efic iência energética: o consumo individual dos projetores - são 142 equipamentos, cada um com 36 leds - é de 50 watts, menos que uma lâmpada convencional.
Para dar cor à ponte gasta‐se o equivalente ao consumo de um chuveiro elétrico
Bibliografia http://www.luz.philips.com/archives/buglezzz.pdf http://www.luz.philips.com/archives/minispot.pdf http://pt.wikipedia.org/wiki/Luminot%C3%A9cnica http://www.fazfacil.com.br/reforma_construcao/iluminacao_hal ogenas.html Conjunto de projetores equipados com leds e instalados numa das barras da estrutura em H, este projeto se destaca por ser uma obra que levou em consideração o baixo custo operacional e elevada vida util.
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