aula 03 iluminação e projeto luminotécnico (parte 02)

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA

CÂMPUS ITAJAÍ

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA

Aula 03

Iluminação e Projeto Luminotécnico

(Parte 02)

Prof. Jefferson Zanotti


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2 Prof. Jefferson Zanotti

GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA

LUMINOTÉCNICA

• Para que possamos fazer os cálculos luminotécnicos,

devemos tomar conhecimento das grandezas

fundamentais, baseadas nas definições apresentadas

pela ABNT (NBR 5413 – Iluminância de interiores).


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NORMAS

• Em 2013 foi lançada a ABNT NBR ISO/CIE 8995-1, a

consequência natural da nova norma seria abandonar a

anterior, porém, não foi isso que ocorreu.

• O próprio MTE (Ministério do Trabalho e Emprego) em

Nota Técnica emitida em 2014 orientou a continuar

utilizando a NBR 5413 que é de 1992.


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Seleção da Iluminância


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LUMINOTÉCNICA

• Luz

– É o espectro da energia radiante que um observador constata

pela sensação visual, determinado pelo estímulo da retina

ocular.

– A faixa da radiações eletromagnéticas capazes de serem

percebidas pelo olho humano se situa entre os comprimentos

de onda 3800 a 7600 angstroms (Å).

– Å = 1x10-10 m = 1x10-1 nm


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LUMINOTÉCNICA

• Luz

𝜆 =𝑐

𝑓

– 𝑓 = frequência, Hz;

– 𝑐 = velocidade da luz, 3x108 m/s;

– 𝜆 = comprimento de onda, m.

• Exemplo:

– Raios cósmicos 3x1025 Hz (Maior frequência conhecida até

agora);

– Frequência da rede, 60 Hz;

– Calcule os comprimentos de onda.


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LUMINOTÉCNICA

• Cor

– A cor da luz é determinada pelo comprimento de onda. Onde a

luz violeta é a de menor comprimento (maior frequência) e a

luz vermelha é a de maior comprimento (menor frequência).

Sendo que o amarelo é a cor que dá a maior sensibilidade

visual.

𝜆 =𝑐

𝑓


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LUMINOTÉCNICA

• Cor

– Arco-íris (VAAVAAV)

– A sexta cor do arco-íris é o índigo. O olho humano não

percebe o índigo, é por isso que às vezes algumas pessoas

acham que o arco-íris é composto por 6 cores em vez de 7.


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LUMINOTÉCNICA

• Cor

– Código de cores para resistores

– Arco-íris (VAAVAAV)


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LUMINOTÉCNICA

• Espectro Eletromagnético


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LUMINOTÉCNICA

• Intensidade Luminosa – Candela (cd)

– É definida como a intensidade luminosa, na direção

perpendicular, de uma superfície plana de área igual a

1/600000 metros quadrados, de um corpo negro à temperatura

de fusão da platina, e sob a pressão de 101325 newtons por

metro quadrado (1 atmosfera).

– Símbolo: I

– Unidade: Candela (cd)


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LUMINOTÉCNICA

• Fluxo Luminoso – Lúmen (lm)

– Fluxo luminoso emitido no interior de um ângulo sólido de 1

esferorradiano por uma fonte puntiforme de intensidade

invariável e igual a 1 candela, em todas as direções.

– Símbolo: φ

– Unidade: Lúmen (lm)


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LUMINOTÉCNICA

• Iluminância – Lux (lx)

– Iluminância de uma superfície plana, de área igual a 1 m2 que

recebe, na direção perpendicular, um fluxo luminoso igual a 1

lúmen, uniformemente distribuído, é a densidade superficial de

fluxo luminoso recebido.

𝑙𝑢𝑥 =𝑙ú𝑚𝑒𝑛

𝑚2

– Símbolo: E

– Unidade: Lux (lx)

• Pode ser medida com o auxílio de um Luxímetro.


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LUMINOTÉCNICA

• Luminância – cd/m2 ou nit

– É a luminância, em uma determinada direção, de uma fonte de

área emissiva igual a 1 m2, com intensidade luminosa, na

mesma direção, de 1 candela.

– Símbolo: L

– Unidade: cd/m2


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LUMINOTÉCNICA

• Eficiência Luminosa – lm/W

– É a relação dos lumens emitidos pela lâmpada para cada watt

consumido.

– Símbolo: η

– Unidade: lm/W


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LUMINOTÉCNICA

• Curva de Distribuição Luminosa

– É a maneira pela qual os fabricantes de luminárias

representam a distribuição da intensidade luminosa nas

diferentes direções.


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• Informações complementares:

– Manual Luminotécnico Prático (OSRAM).


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MÉTODOS DE CÁLCULO DE ILUMINAÇÃO

• Pode-se determinar o número de luminárias

necessárias para produzir determinado iluminamento

das seguintes maneiras:

– Pela carga mínima exigida por norma;

– Pelo método dos lumens;

– Pelo método das cavidades zonais;

– Pelo método do ponto por ponto;


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MÉTODO DOS LUMENS

• O método dos lumens será dividido nas etapas

apresentadas a seguir:

1. Seleção da Iluminância;

2. Escolha da Luminária;

3. Determinação do Índice do Local;

4. Determinação do Coeficiente de Utilização;

5. Determinação do Fator de Depreciação;

6. Fluxo Total, Número de Luminárias e Espaçamento entre

Luminárias.


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1. Seleção da Iluminância

• Seguindo as orientações da NBR 5413/1992

(Iluminância de interiores).


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• 5.2.2 O procedimento é o seguinte:

– a) analisar cada característica para determinar o seu peso (-1,

0 ou +1), (Tabela 2);

– b) somar os três valores encontrados, algebricamente,

considerando o sinal;

– c) usar a iluminância inferior do grupo, quando o valor total for

igual a -2 ou -3; a iluminância superior, quando a soma for +2

ou +3; e a iluminância média, nos outros casos, (Tabela 1).


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• Exemplo:

– Página 163 (15ª Edição)

– Página 373 (16ª Edição)


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• Exemplo:


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2. Escolha da Luminária

• Depende dos produtos disponibilizados pelos

fabricantes. Portanto, deve-se consultar catálogos.

– Apresentar Catálogo de fabricante


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2. Escolha da Luminária

• Exemplo:


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3. Determinação do Índice do Local

• Este índice relaciona as dimensões do recinto,

comprimento largura e altura de montagem, ou seja,

altura da luminária em relação ao plano do trabalho de

acordo com o tipo de iluminação (direta, semidireta,

indireta, semi-indireta). É dado por:

𝑘 =𝑐 ∙ 𝑙

ℎ𝑚 𝑐 + 𝑙

– 𝑐 = comprimento do local;

– 𝑙 = largura do local;

– ℎ𝑚 = altura de montagem da luminária (distância da fonte de

luz ao plano de trabalho).


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3. Determinação do Índice do Local

• Exemplo:

• Sala 111:

– 𝑐 = 6,90 𝑚

– 𝑙 = 8,40 𝑚

– ℎ𝑚 = 3,10 − 0,70 − 0,20 = 2,20 𝑚

𝑘 =𝑐 ∙ 𝑙

ℎ𝑚 𝑐 + 𝑙

– 𝑘 = 1,72 ≅ 2


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4. Determinação do Coeficiente de Utilização

• Este coeficiente relaciona o fluxo luminoso inicial

emitido pela luminária (fluxo total) e o fluxo recebido no

plano de trabalho (fluxo útil); por isso, depende das

dimensões do local, da cor do teto, das paredes e do

acabamento das luminárias.

– A refletância é dada pela tabela a seguir:


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• Exemplo de aplicação da tabela:

571

• Observação: A tabela para a determinação do

coeficiente de utilização depende do fabricante, do tipo

e das características inerentes de cada luminária.

• Teto, parede, piso.


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• Exemplo:

– Teto = 7

– Parede = 5

– Piso = 3

753

Com o valor de K (Índice do local) e da Refletância,

determina-se o Coeficiente de utilização com auxilio do uso

do catalogo do fabricante.

𝑢 = 0,75


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5. Determinação do Fator de Depreciação

• Também chamado de fator de manutenção, relaciona o

fluxo emitido no fim do período de manutenção da

luminária e o fluxo inicial da mesma. Quanto melhor for

a manutenção das luminárias (limpeza e substituições

mais frequentes), mais alto será este fator, porém mais

dispendioso.

– Tabela a seguir:


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• Exemplo:

– 0,80 = Ambiente muito limpo...


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6. Fluxo Total, Número de Luminárias e

Espaçamento entre Luminárias

• Após percorridas as cinco etapas anteriores, chega-se

ao número de luminárias necessárias através da

seguinte fórmula:

ø =𝑆∙𝐸

𝑢∙𝑑 𝑛 =

ø

𝜑

– ø = fluxo luminoso total, lm;

– 𝑆 = área do recinto, m2;

– 𝐸 = nível de iluminamento, lx;

– 𝑢 = fator ou coeficiente de utilização;

– 𝑑 = fator de depreciação ou de manutenção;

– 𝑛 = número de luminárias;

– 𝜑 = fluxo por luminárias, lm.


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• Exemplo:

ø =𝑆∙𝐸

𝑢∙𝑑 𝑛 =

ø

𝜑

– 𝑆 = 6,90 𝑥 8,40 = 57,96 ≅ 60 𝑚2;

– 𝐸 = 300 𝑙𝑥;

– 𝑢 = 0,75;

– 𝑑 = 0,80;

– 𝜑 = 2500 𝑙𝑚;

• ø = 30000 𝑙𝑚;

• 𝑛 = 12;


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• Conhecido o número total de luminárias, resta distribuí-

las uniformemente no recinto.

• Como dados práticos, toma-se a distância entre

luminárias, o dobro da distância entre a luminária e a

parede.


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Determinação Aproximada da Refletância de

Superfícies

• Não será abordado


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MÉTODO DAS CAVIDADES ZONAIS

• Este método de cálculo de iluminação se baseia na

“teoria de transferência de fluxo” e só se justifica

quando aplicado a instalações de alto padrão técnico,

em que é exigida maior precisão de cálculos.

• Não será abordo este método.


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MÉTODO DE PONTO POR PONTO

• O método dos lumens baseia-se no fluxo de luz numa

área; o método de ponto por ponto, na quantidade de

luz que incidirá em determinado ponto da área. Então,

é necessário o conhecimento da distribuição da luz de

diferentes fontes.

• Não será abordo este método.


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Softwares

• Softlux – Itaim Iluminação (Fazer cadastro no site)

• DIALux – PORCEL INFO


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Referências Bibliográficas

• [1] – INSTALAÇÕES elétricas. 15. ed. Rio de Janeiro:

LTC, 2012. 428 p., il. ISBN 9788521615675;

• [2] – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa

tensão. Versão Corrigida:2008 ed. Rio de Janeiro,

2004. 209 p.


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Tarefa

• Trazer em apenas uma folha A4 impressa, frente e

verso se necessário, tudo o que for indispensável para

a identificação de qualquer Índice de Proteção (IP).


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Fim

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