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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

DIOGO EHLKE SCHUEDA

Aplicação de ferramentas de georreferenciamento em Iluminação Pública e utilização de luminárias de alto rendimento. Um estudo de caso em Araucária –

Paraná.

CURITIBA

2011

DIOGO EHLKE SCHUEDA

Aplicação de ferramentas de georreferenciamento em Iluminação Pública e utilização de luminárias de alto rendimento. Um estudo de caso em

Araucária – Paraná.

Trabalho de Graduação apresentado à disciplina de Projeto de Graduação como requisito parcial à conclusão do curso de graduação de Engenharia Elétrica, Setor de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Paraná. Orientador: Prof. Dr. James Alexandre Baraniuk

CURITIBA

2011

CURITIB

AGRADECIMENTOS

Agradeço:

À Deus, pelo dom da vida e por proporcionar condições para conseguir alcançar mais esse objetivo;b

Aos meus pais, Gilberto Antonio Schueda e Udilce Maria Ehlke Schueda pela excelente educação que me disponibilizaram e por darem o apoio para superação das dificuldades impostas pelo curso de graduação e pela vida;

À minha irmã, Udilce Cristiani Ehlke Schueda, pelo apoio e pelo exemplo de persistência, independente das condições que Deus nos aplica;

Ao meu orientador, Prof. Dr. James Alexandre Baraniuk, pela paciência e apoio disponibilizando informações sempre que solicitado;

Ao Coordenador de curso de Engenharia Elétrica da UFPR, Prof. Dr. Ewaldo Luiz de Mattos Mehl, pelo auxílio e vontade de ajudar ao próximo;

Ao Prof. Eng. Nelson M. da S. Santos, pela disponibilidade para participação da comissão orientadora;

À Prefeitura de Curitiba, em especial ao Eng. Ivan Luiz Alves Martins, Diretor do Departamento de Iluminação Pública por disponibilizar seu tempo e seu pessoal para esclarecimento de dúvidas;

À Prefeitura de Araucária, em especial ao Secretário de Urbanismo, Eng. Mario Celso Rigolino Torres, pela experiência proporcionada e por ter me permitido a participação em grandes intervenções na iluminação pública enquanto estagiário naquela instituição;

A todos os colegas com os quais convivi nesses longos anos de graduação.

RESUMO

Este trabalho aborda os principais componentes, critérios e dificuldades encontradas para uma boa especificação e manutenção do parque de Iluminação Pública das ruas e avenidas das cidades. Demonstra a utilização de sistemas de georreferenciamento do parque de Iluminação Pública das cidades, com identificação dos pontos e análise das vantagens obtidas com a adoção destes sistemas. Demonstra uma tendência de intervenção na iluminação pública de locais em que se espera uma melhor reprodução de cor: substituição de lâmpadas Vapor de Sódio por Vapor Metálico, com destaque às vantagens obtidas com tal alteração. Finalmente, realiza um estudo comparativo de casos em Araucária-PR, analisando três vias com aproximadamente mesma largura, mas com classificações distintas, sendo uma dotada de iluminação com luminárias antigas com lâmpadas de Vapor de Sódio de 70W, outra com luminárias de alto rendimento equipadas com lâmpadas de Vapor de Sódio de 100W e a última com iluminação diferenciada, com luminárias de multivapores metálicos.

Palavras-chave: Iluminação Pública, Georreferenciamento, Eficientização, Lumens Efetivos.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Luminária tipo LM1........................................................................... 18

Figura 2 - Luminária tipo LM3........................................................................... 19

Figura 3 - Luminária tipo Integrada .................................................................. 20

Figura 4 - Conector tipo Cunha ........................................................................ 21

Figura 5 - Conector Derivação Perfurante – CDP ............................................ 21

Figura 6 - Conector Tapit ................................................................................. 22

Figura 7 - Lâmpadas a Vapor de Sódio alta pressão 150W tubular e ovóide .. 23

Figura 8 – Variedade de modelos de relés fotoelétricos disponíveis. ............... 23

Figura 9 - Reator externo para lâmpada a Vapor de Sódio 70W, com base para

relé, com invólucro galvanizado a fogo ............................................................ 24

Figura 10 - Kit Removível para lâmpada a Vapor de Sódio 100W dotado de

conector MATE-N-LOK .................................................................................... 25

Figura 11 – Detalhe de reator ∆T 90 ºC com capacitor e ignitor danificados ... 25

Figura 12 - Luminária integrada modelo Zaniah - Tecnowatt para lâmpada a

Vapor Metálico 250W com vidro policurvo. ...................................................... 26

Figura 13 - Equipamento para cadastro de pontos de iluminação pública ....... 31

Figura 14 - Placa para identificação do ponto luminoso ................................... 34

Figura 15 - Identificação do ponto luminoso junto ao poste ............................. 35

Figura 16 – Faixas de uso do poste ................................................................. 35

Figura 17 - Placa de identificação instalada no braço da luminária .................. 36

Figura 18 - Visualização de mapa com pontos de iluminação pública

identificados pela potência e tipo de lâmpada .................................................. 37

Figura 19 - Visualização de legenda de mapa com diferentes símbolos

representando o tipo de lâmpada e potência utilizada ..................................... 37





Figura 22 - Totalização dos pontos de iluminação pública cadastrados: ......... 39

Figura 23 - Tela de abertura de Ordem de Serviço .......................................... 40

Figura 24 - Detalhamento de Ordens de Serviço ............................................ 41

Figura 25 - Evolução das Ordens de Serviço .................................................. 41

Figura 26 - Detalhe do código de barras afixado num relé fotoelétrico para

controle de estoque. ......................................................................................... 42

Figura 27 - Detalhe da Ordem de Serviço ........................................................ 44

Figura 28 - Exibição das ruas transversais ao ponto luminoso ........................ 44

Figura 29 - Confirmação do ponto luminoso .................................................... 45

Figura 30 - “Zebramento” ocasionado pela grande distância entre postes ...... 47

Figura 31 – Formas de Posicionamento da Iluminação Pública ....................... 49

Figura 32 - Comparativo Visão Fotópica x Visão Escotópica .......................... 54

Figura 33 – Iluminação na Av. Victor do Amaral com lâmpadas de Vapor de

Sódio de 400W instaladas em luminárias LM3................................................. 56

Figura 34 – Iluminação na Av. Victor do Amaral com lâmpadas de Vapor

Metálico de 250W instaladas em luminárias de alto rendimento ...................... 56

Figura 35 – Trena com roda ............................................................................. 58

Figura 36 – Display da trena de roda ............................................................... 58

Figura 37 – Marcações realizadas com gesso no asfalto. ................................ 59

Figura 38 – Luxímetro ICEL LD550 .................................................................. 59

Figura 39 – Luminária LM1 aberta instalada na Rua Miguel Poenç – CASO A 61

Figura 40 – Medição da altura de instalação de luminárias na Rua Miguel

Poenç – CASO A .............................................................................................. 62

Figura 41 – Curva de Distribuição Luminosa da luminária tipo LM1 – CASO A 63

Figura 42 – Resultado da simulação realizada no Dialux para o CASO A ....... 63

Figura 43 – Cores falsas para o CASO A – simulação realizada no Dialux ..... 64

Figura 44 – Luminária ALPHA instalada na Rua José Huttner – CASO B ....... 65

Figura 45 – Comparativo entre braço BR-2 e braço de 1,80m ......................... 65

Figura 46 – Detalhe da marca e modelo da lâmpada instalada na Rua José

Huttner – CASO B ............................................................................................ 66

Figura 47 - Medição da altura de instalação de luminárias - Rua José Huttner –

CASO B ............................................................................................................ 67

Figura 48 – Curva de distribuição luminosa da luminária ALPHA com vidro

policurvo e com lâmpada de 100W Vapor de Sódio – CASO B ....................... 68

Figura 49 – Resultado da simulação realizada no Dialux para o caso de 100W –

CASO B ............................................................................................................ 68

Figura 50 – Cores falsas para o caso B – simulação realizada no Dialux ........ 69

Figura 51 – Conjunto de luminárias instaladas nos postes da rede de

distribuição da Rua Miguel Bertolino Pizzatto – CASO C ................................. 70

Figura 52 – Luminárias ornamentais HEKA LS instaladas na Rua Miguel

Bertolino Pizzatto – CASO C ............................................................................ 70

Figura 53 - Medição da altura de instalação de luminárias na Rua Miguel

Bertolino Pizzatto – CASO C ............................................................................ 71

Figura 54 – Resultado da simulação realizada no Dialux para o Caso da Miguel

Bertolino Pizzato - CASO C............................................................................. 72

Figura 55 – Cores falsas para o Caso da Miguel Bertolino Pizzato – simulação

realizada no Dialux – CASO C ......................................................................... 73

Figura 56 – Fotometria das luminárias Beta e Alpha, com a utilização de

lâmpadas metálicas de 250W e 150W, respectivamente: ................................ 74

Figura 57 – Curva de Distribuição Luminosa da luminária Heka LS, com a

utilização de lâmpada metálica de 150W: ........................................................ 74

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Perdas por potência de reator .......................................................... 14

Tabela 2 – Total de lâmpadas por tipo instaladas na Iluminação Pública do

Brasil. ............................................................................................................... 15

Tabela 3 – Comparativo dos tipos de lâmpada ................................................ 17

Tabela 4: Componentes para montagem de luminária tipo LM1 ...................... 18

Tabela 5 - Componentes para montagem de luminária tipo LM3 ..................... 19

Tabela 6 - Componentes para montagem de luminária tipo integrada ............. 20

Tabela 7 - Grau de proteção a impacto. ........................................................... 27

Tabela 8 - Grau de proteção contra a penetração de objetos sólidos estranhos

indicados pelo primeiro numeral característico. ............................................... 27

Tabela 9 - Grau de proteção contra a penetração de água indicados pelo

segundo numeral característico. ...................................................................... 28

Tabela 10 - Etapas para cadastro de ponto luminoso ...................................... 32

Tabela 11 – Comparação da eficiência de lâmpadas em função da análise

fotópica e escotópica ........................................................................................ 55

Tabela 12 – Medidas realizadas na Rua Miguel Poenç [lux] – CASO A .......... 61

Tabela 13 – Medidas realizadas na Rua José Huttner – CASO B [lux] ............ 66

Tabela 14 – Medidas realizadas na pista de rolamento da Rua Miguel Bertolino

Pizzatto – CASO C[lux] .................................................................................... 72

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica

COPEL – Companhia Paranaense de Energia

GPS - Global Position System

IP – Iluminação Pública

IRC – Índice de Reprodução de Cores

NBR – Norma Brasileira da Associação Brasileira de Normas Técnicas

NTC – Norma Técnica da Copel

SIG – Sistemas de Informações Geográficas

UFPR – Universidade Federal do Paraná

UTM - Universal Transversa de Mercator

VM – Lâmpada de Vapor de Mercúrio

VS – Lâmpada de Vapor de Sódio

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .............................................................................................. 11

2 CONCEITOS BÁSICOS DE LUMINOTÉCNICA ............................................ 12

3 CUSTEIO E FATURAMENTO DA ILUMINAÇÃO PÚBLICA ......................... 14

4 EVOLUÇÃO DOS TIPOS DE LÂMPADAS ADOTADOS NA IP .................... 15

5 COMPONENTES DE UM SISTEMA DE IP USUAL E ESPECIFICAÇÕES IMPORTANTES ............................................................................................... 17

5.1 Luminária tipo LM1 – para lâmpadas Vapor de Sódio 70W: ...................... 18

5.2 Luminária tipo LM3 – para lâmpadas Vapor de Sódio de 100W, 150W e 250W. ............................................................................................................... 19

5.3 Luminária Integrada – com alojamento para equipamentos tipo LM3 – para lâmpadas Vapor de Sódio de 100W, 150W e 250W ........................................ 20

6 DESCARTE DOS MATERIAIS UTILIZADOS NA IP ..................................... 28

7 SISTEMA DE GEORREFERENCIAMENTO DA IP ....................................... 29

7.1 Conceitos sobre gestão .............................................................................. 29

7.2 Conceitos básicos sobre geoprocessamento ............................................ 29

7.3 – Cadastro e identificação dos pontos de Iluminação Pública .................... 30

7.4 – Sistema Informatizado de Gestão ........................................................... 36

7.5 Controle de materiais ................................................................................. 42

7.6 Atendimentos de solicitações ..................................................................... 43

7.7 Qualidade da manutenção ......................................................................... 45

7.8 Especificações para aquisição ou locação de sistema de georreferenciamento ........................................................................................ 46

8 PROJETO DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA ........................................................ 46

8.1 – Conceito de eficientização: ...................................................................... 48

8.2 – Posicionamento dos conjuntos de IP: ..................................................... 48

8.2 – Classificação das vias ............................................................................. 50

9 DETERMINAÇÃO DOS LUMENS DAS LÂMPADAS E LÚMENS EFICIENTES .................................................................................................... 52

10 - MEDIÇÕES EM CAMPO E SIMULAÇÕES REALIZADAS ATRAVÉS DO DIALUX ............................................................................................................ 57

10.1 CASO A – RUA MIGUEL POENÇ ........................................................... 60

10.2 – CASO B - RUA JOSÉ HUTTNER .......................................................... 64

10.3 – CASO C - RUA MIGUEL BERTOLINO PIZZATTO ............................... 69

11 SUGESTÕES DE TRABALHOS FUTUROS ............................................... 75

12 CONCLUSÃO .............................................................................................. 76

13 REFERÊNCIAS ........................................................................................... 77

11

1 INTRODUÇÃO

A Iluminação Pública, que denominaremos como IP, pode ser definida

como o “serviço público que tem por objetivo exclusivo prover de claridade os

logradouros públicos, de forma periódica, contínua ou eventual” (ANEEL,

2010).

De acordo com a Constituição federal em vigor (cap. IV, art. 30, inciso V)

é de competência do Município organizar e prestar, diretamente ou sob o

regime de concessão ou permissão os serviços públicos de interesse local, o

que inclui também os serviços de Iluminação Pública. Entretanto, durante muito

tempo as concessionárias de energia foram responsáveis por prestaram os

serviços referentes à IP.

Muitas Prefeituras não possuíam corpo técnico apropriado para assumir

as responsabilidades de gerenciamento do parque de iluminação pública. Por

este motivo, foram adotados critérios equivocados para implantações e

substituições de pontos luminosos. Outra dificuldade encontrada é com relação

à especificação de materiais pois, por se tratarem de órgãos que dependem de

processos licitatórios do tipo menor preço para aquisição, podem ser entregues

materiais de baixa qualidade caso não haja uma boa especificação.

Adicionalmente, a norma NBR5101 (ABNT, 1992), que é a norma da ABNT

vigente para Iluminação Pública, é de 1992, apresentando informações

desatualizadas, embora esteja prevista uma nova versão em 2011.

Por estes motivos, e por não existir bibliografia específica referente à

iluminação pública, este trabalho tem por objetivo apresentar um roteiro de

projeto de iluminação pública, integrando as atividades de projeto, simulação e

gerenciamento da iluminação pública, utilizando-se de sistema de

georreferenciamento, para a obtenção de um sistema eficiente de iluminação.

O presente trabalho irá focar a utilização de iluminação pública em ruas

e avenidas, embora a iluminação pública envolva a iluminação de todos os

logradouros públicos, incluindo praças, parques, viadutos e monumentos.

Inicialmente, serão estudados os conceitos básicos de luminotécnica,

custeio e faturamento de IP e a evolução dos tipos de lâmpadas aplicadas na

IP para um melhor entendimento sobre o assunto. Em seguida, serão

12

demonstrados os principais componentes de um sistema de IP Vapor de Sódio.

Na seqüência, será detalhada um sistema de georreferenciamento da

iluminação pública. Finalmente, será realizado um estudo da comparação de

medidas em campo com a utilização se ferramentas de simulações

luminotécnicas.

2 CONCEITOS BÁSICOS DE LUMINOTÉCNICA

Para um melhor entendimento dos conceitos de iluminação pública,

veremos quais são as unidades de medida utilizadas:

• Fluxo luminoso: é a potência de radiação total emitida por uma fonte de

luz e capaz de produzir uma sensação de luminosidade através do estimulo

da retina ocular. Em outras palavras, é a potência de energia luminosa de

uma fonte percebida pelo olho humano. A unidade de medida do fluxo

luminoso é o lúmen (lm). (NISKIER, 2000)

• Eficiência luminosa: é a razão do fluxo luminoso emitido sobre a potência

consumida por uma lâmpada (NISKIER , 2000). A unidade de Eficiência

Luminosa é o lúmen por Watt (lm/W).

• Iluminância: é a relação entre o fluxo luminoso incidente sobre uma

superfície pela área desta superfície. O INMETRO denomina esta grandeza

de iluminamento. A unidade de iluminância é o lux (lx). (NISKIER, 2000).

• Luminância: é a Intensidade Luminosa que emana de uma superfície, pela

sua superfície aparente. (OSRAM, 2004). Pode ser definida como sendo a

luz que efetivamente chega na visão do usuário. Como os objetos refletem

a luz diferentemente uns dos outros, fica explicado porque a mesma

iluminância pode dar origem a luminâncias diferentes. (OSRAM, 2004).

Pode ser obtida pela equação:

� =�. �

�

Onde,

� = refletância ou coeficiente de reflexão

� = iluminância sobre a superfície

13

• Temperatura de cor: é a grandeza que expressa a aparência de cor da luz.

Quanto maior o valor da temperatura de cor, mais branca é a cor da luz.

Sua unidade é o Kelvin (K). (OSRAM, 2004).

• Índice de Reprodução de Cor (IRC): é a medida de correspondência entre

a cor real de um objeto e sua aparência diante de uma fonte de luz.

Corresponde a um número abstrato, variando de 0 a 100, que indica

aproximadamente como a iluminação artificial permite ao olho humano

perceber as cores com maior ou menor fidelidade, sendo melhor quanto

maior este número (MOREIRA, 1999).

• Iluminância média: A iluminância média mínima é obtida pelo cálculo da

média aritmética das medidas de iluminância em cada ponto da malha

fotométrica (no plano horizontal no nível do piso).Conforme a NBR 5101,

esta medição é feita com lâmpadas já sazonadas e em luminárias novas.

(ROSITO, 2009)

• Fator de uniformidade da iluminância (U): Razão entre a iluminância

mínima e a iluminância média em um plano especificado. (ROSITO, 2009)

Para a medição dos níveis de iluminância, deve ser utilizado um

luxímetro. É importante ressaltar que os fabricantes de lâmpadas geralmente

fornecem a informação de fluxo luminoso médio fornecida pelas lâmpadas após

100 horas de uso, considerando que há uma redução em relação ao fluxo

luminoso inicial. Deste modo, para a realização de medições em instalações

recém-construídas, deve-se verificar se o sistema de iluminação a ser testado

esteja devidamente sazonado e estabilizado em seus fluxos luminosos, tendo

estado em funcionamento em pelo menos 100 horas. No caso de lâmpadas de

descarga, deve-se, ainda, deixá-las em funcionamento por aproximadamente

30 minutos antes de realizar as medições, para que as temperaturas das fontes

e as pressões internas dos gases estejam dentro de seus valores nominais.

14

Maiores detalhes referentes a conceitos luminotécnicos podem ser

obtidos em manuais de cursos de Iluminação disponíveis na Internet, como o

Manual Luminotécnico Prático Osram (OSRAM, 2000) e o Guia Prático Philips

Iluminação (PHILIPS, 2009).

3 CUSTEIO E FATURAMENTO DA ILUMINAÇÃO PÚBLICA

A Resolução Normativa nº 414 de 2010 da Aneel, que estabelece as

Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica de forma atualizada e

consolidada, na Seção X, Art. 24 informa que, “Para fins de faturamento da

energia elétrica destinada à iluminação pública ou à iluminação de vias internas

de condomínios, o tempo a ser considerado para consumo diário deve ser de

11 (onze) horas e 52 (cinquenta e dois) minutos, ressalvado o caso de

logradouros que necessitem de iluminação permanente, em que o tempo é de

24 (vinte e quatro) horas por dia do período de fornecimento.

Como exemplo, as Prefeituras atendidas pela Concessionária de

Distribuição de Energia do Paraná, a COPEL, possuem um contrato de

fornecimento de energia elétrica para a iluminação pública, que segue as

resoluções da Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. Para

faturamento, é utilizado o seguinte cálculo:

��ℎ� = ��. �â�� + �� . �� . 11,52�

1000

Segundo a COPEL, as perdas no reator são:

Tabela 1: Perdas por potência de reator Potência Perda (W)

Vapor de Sódio 70W – NTC811426 11

Vapor de Sódio 100W – NTC 811427 14


Vapor de Sódio 250W – NTC 811429 24


Fonte: NTC811426 – Tabela 3 - (Copel 2008)

15

Segundo a Aneel, tarifa é um valor unitário, que é definido com base em

dois componentes: demanda de potência e consumo de energia. A tarifa

aplicável ao fornecimento de energia elétrica para iluminação pública é a Tarifa

B4a. A estrutura tarifária do “Grupo B” se destina às unidades consumidoras

atendidas em tensão inferior a 2,3kV, sendo a classe B4 a de iluminação

pública, sendo a tarifa B4a aplicável quando o ponto de entrega for a conexão

do sistema de distribuição do concessionário com as instalações de Iluminação

Pública, ou seja, quando a concessionária não for responsável pelo parque de

iluminação pública. Já quando o ponto de entrega de energia for o bulbo da

lâmpada, sendo a concessionária é responsável pela manutenção do sistema

de IP, a tarifa a ser adotada é a B4b.

4 EVOLUÇÃO DOS TIPOS DE LÂMPADAS ADOTADOS NA IP

Segundo o levantamento cadastral realizado pelo

PROCEL/ELETROBRAS, realizado em 2008 junto às distribuidoras de energia

elétrica, há cerca de 15 milhões de pontos de iluminação pública instalados no

País, sendo apresentada a distribuição na Tabela 2.

Tabela 2 – Total de lâmpadas por tipo instaladas na Iluminação Pública do Brasil.

TIPO DE LÂMPADA QUANTIDADE %

Vapor de Sódio 9.294.611 62,93%

Vapor de Mercúrio 4.703.012 31,84%

Mista 328.427 2,22%

Incandescente 210.417 1,42%

Fluorescente 119.535 0,81%

Multi vapores metálicos 108.173 0,73%

Outras 5.134 0,03%

TOTAL 14.769.309 100%

Fonte: ELETROBRÁS (2008).

No inicio do desenvolvimento de sistemas de iluminação pública, foram

utilizadas lâmpadas incandescentes, que funcionam diretamente com a tensão

na rede, não necessitando de nenhum dispositivo auxiliar. Apresentam baixa

16

vida útil e baixa eficiência luminosa (de 7 a 15 lm/W). Possuem temperatura de

cor na ordem de 2700K e IRC igual a 100.

Outro tipo de lâmpada utilizada foi a de luz mista que, como o próprio

nome diz, é uma combinação de lâmpada vapor de mercúrio com lâmpada

incandescente. Funciona diretamente com a tensão de 220V, e possuem vida

média de 6000 a 10000h, 8 vezes maior que as incandescentes. Apresentam

IRC de 50 a 70,

As lâmpadas de vapor de mercúrio, denominadas de VM, foram

largamente utilizadas nos sistemas de iluminação pública. Para seu

funcionamento, é necessária a utilização de um reator indutivo, para

estabilização da descarga no interior da lâmpada, e também para proporcionar

a tensão elétrica necessária à sua partida. Quando uma lâmpada deste tipo é

desligada, seu reacendimento leva de 3 a 5 minutos, intervalo de tempo

necessário para o esfriamento da lâmpada e conseqüente queda de pressão.

As lâmpadas de Vapor de Sódio a alta pressão são as que predominam

nos sistemas de iluminação pública. Embora tenham baixo IRC, sua eficiência

luminosa e sua vida útil são elevadas. Como a iluminação pública não exige

uma alta fidelidade na reprodução de cores, e este tipo de lâmpada apresenta

vida mediana cerca de duas vezes maior que as de VM, vêm sendo largamente

utilizadas nos sistemas de IP.

Atualmente, há uma tendência dos gestores públicos utilizarem as

lâmpadas de multivapores metálicos em principais avenidas das cidades, ou

mesmo em praças e parques, pois seu IRC é elevado e causa maior conforto

para os pedestres. As novas tecnologias têm aumentado a vida útil destas

lâmpadas, embora seja aproximadamente a metade da vida útil de uma

lâmpada vapor de sódio de mesma potência.

17

Tabela 3 – Comparativo dos tipos de lâmpada TIPO VIDA ÚTIL EFICIÊNCIA

LUMINOSA

TEMPERATU

RA DE COR

IRC TEMPO DE

REACENDIMENTO

Incandescente 1000 horas 13 a 17 lm / W 2700K 100 Instantâneo

Mista 6000 horas 19 a 27 lm / W 3600k a 4600k 60 Aprox. 3 minutos

Vapor de

Mercúrio

12000 a

15000 horas

45 a 55 lm / W 3800k a 4100k 45 Aprox. 5 minutos

Vapor de

Sódio a Alta

Pressão

18000 a

32000 horas

80 a 120 lm / W 2000k 20 Aprox. 5 minutos

Multivapores

metálicos

8000 a

15000 horas

72 a 95 lm / W 3000k a 5900k 80 Aprox. 5 minutos

Fonte: Adaptado do Guia Técnico PROCEL – Gestão Energética

Municipal (PROCEL, 2004)

5 COMPONENTES DE UM SISTEMA DE IP USUAL E ESPECIFICAÇÕES IMPORTANTES

Este capítulo visa demonstrar quais são os componentes que fazem

parte de um sistema de iluminação pública padronizado nas concessionárias

de energia atualmente, com a utilização de lâmpadas a Vapor de Sódio a alta

pressão,bem como as especificações relevantes para os componentes mais

críticos.

Para funcionamento de um Sistema de Iluminação Pública, é necessária

a disponibilidade de uma diferença de potencial de 220V.

As normas técnicas da Copel – NTC, estabelecem diferentes

configurações conforme a potência, tipo de luminária e de braço utilizados,

sendo que os mais comuns aplicados à iluminação de vias públicas serão

expostos abaixo.

A configuração que ainda se faz presente em maior quantidade de

pontos luminosos das cidades atendidas pela Copel é a que utiliza a luminária

tipo LM1, que atende o mínimo de exigência para a iluminação pública.

18

5.1 Luminária tipo LM1 – para lâmpadas Vapor de Sódio 70W:

Figura 1 - Luminária tipo LM1

Fonte: NTC848604 (COPEL, 2008)

Usualmente, este conjunto é composto pelos itens apresentados na

Tabela 4.

Tabela 4: Componentes para montagem de luminária tipo LM1

Componente Quantidade

Braço BR-1 1

Luminária LM-1 com refrator em

policarbonato

1

Lâmpada VS 70W 1

Reator externo Baixa Perda para

lâmpada VS 70W com base para relé

fotoelétrico

1

Relé Fotoelétrico 1

Cabo de cobre 2,5mm2 2m


A COPEL disponibiliza a NTC 848598 (COPEL, 2005) com a descrição

dos componentes e serviços para montagem do conjunto.

Muitas prefeituras utilizaram, e ainda utilizam a luminária tipo LM1 em

ruas secundárias e LM3 em grandes avenidas. Em muitos casos, esta

configuração não é a ideal, mas pelo baixo custo do conjunto ou mesmo pelo

desconhecimento de outras opções, continuam sendo aplicada.

19

5.2 Luminária tipo LM3 – para lâmpadas Vapor de Sódio de 100W, 150W e 250W.

A Copel disponibiliza a NTC 848606 (COPEL, 2005) com a descrição dos

componentes e serviços para montagem do conjunto, conforme ilustra a Figura

2, tendo como componentes os itens apresentados na Tabela 5.

Figura 2 - Luminária tipo LM3


Tabela 5 - Componentes para montagem de luminária tipo LM3


Braço BR-2 1

Luminária LM-3 com refrator em

policarbonato

1

Lâmpada VS 100W, 150W ou 250W 1

Reator externo Baixa Perda para

lâmpada VS 100W, 150W ou 250W com

base para relé fotoelétrico

1


Cabo de cobre 2,5mm2 4,5m


20

5.3 Luminária Integrada – com alojamento para equipamentos tipo LM3 – para lâmpadas Vapor de Sódio de 100W, 150W e 250W

Uma configuração que tem sido bastante adotada pelas prefeituras

municipais é a que utiliza as luminárias tipo integrada, conforme ilustra a Figura

3. Tal configuração permite a utilização de reatores internos, normalmente mais

baratos, além da maior disponibilidade de luminárias com uma melhor

fotometria, que resulta diretamente na qualidade da iluminação na via na qual é

utilizada.

Figura 3 - Luminária tipo Integrada


Tabela 6 - Componentes para montagem de luminária tipo integrada


Braço BR-2 1

Luminária Integrada para lâmpada de

100W, 150W, 250W ou 400W com reator

interno tipo Kit removível

1

Lâmpada VS 100W, 150W ou 250W 1


Cabo de cobre 2,5mm2 4,5m

Fonte: NTC848616 (COPEL (2008)

21

A Copel disponibiliza as normas técnicas NTC 848610 (100W), 848615

(150W), 848616 (250W) e 841617 (400W) com a descrição dos componentes e

serviços para montagem do conjunto (COPEL 2008a, 2008b, 2008c).

Além destes componentes, para todos os casos, devem ser previstos os

conectores para ligação dos cabos do reator à rede de distribuição conforme a

rede disponível. Caso a rede seja do tipo multiplexada, isolada, o conector que

deve ser utilizado é o perfurante. Já para utilização em redes compostas por

cabos nus, o conector adequado é o tipo cunha. Um maior detalhamento pode

ser encontrado na NTC848684 (COPEL, 2004).

Figura 4 - Conector tipo Cunha

Fonte: Foto do Autor

Figura 5 - Conector Derivação Perfurante – CDP


Outro tipo de conector bastante utilizado em redes não isoladas, embora

não seja mais padronizado pela Copel, é o conector conhecido como Tapit,

conforme figura 6:

22

Figura 6 - Conector Tapit


Detalhes como a localização para instalação do reator, tipos de

ferragens a serem utilizadas e demais componentes podem ser encontrados na

NTC 848680 (COPEL, 2010).

Como estes componentes são adquiridos pelas Prefeituras através de

Processos Licitatórios do tipo menor preço, é de extrema importância uma boa

especificação dos componentes para se adquirir materiais de qualidade.

Sempre deve ser realizada uma pesquisa de mercado para verificação se mais

de um fornecedor atende tais especificações, para não caracterizar

direcionamento para um determinado fabricante de material.

As normas técnicas da Copel são uma boa referência para tais

especificações, entretanto iremos discorrer sobre as mais importantes

relacionadas à escolha da lâmpada, escolha do relé fotoelétrico, escolha dos

reatores externos, escolha dos reatores internos e a escolha das luminárias.

No que se refere à escolha das Lâmpadas a Vapor de Sódio, deve-se

definir o tipo de lâmpada desejada: Algumas luminárias comportam apenas

lâmpadas do tipo tubular, pois as lâmpadas ovóides são maiores e não cabem

em seu conjunto ótico. As características mais relevantes são relativas a fluxo

luminoso e vida mediana.

23

Figura 7 - Lâmpadas a Vapor de Sódio alta pressão 150W tubular e ovóide


Os relés fotoelétricos são os dispositivos responsáveis pelo acendimento

automático da iluminação; normalmente, são ajustados para fechar o circuito

quando a iluminância ambiente está abaixo de 10 lux, e abrir o circuito quando

ultrapassar deste valor. Para um melhor funcionamento nas diferentes

estações do ano, é aconselhável que seja instalado com o sensor voltado ao

Sul.

Existe uma variedade muito grande de processos para construção de

relés fotoelétricos, que interferem diretamente em sua vida útil. Podem ser

térmicos, magnéticos ou eletrônicos.

Figura 8 – Variedade de modelos de relés fotoelétricos disponíveis.


24

Os reatores externos para lâmpada a Vapor de Sódio são construídos

em um invólucro de metal, que deve ser galvanizado a fogo para resistir a

exposição às intempéries. Tal invólucro é responsável pela dissipação de calor

gerada durante seu funcionamento. As especificações mais importantes para

sua aquisição estão relacionadas às perdas máximas, elevação máxima de

temperatura, tipo de isolamento dos cabos e galvanização do invólucro O

reator deve ser dotado de condutores com seção de 2,5mm2 com isolação

para 0,6/1kV, em XLPE ou EPR, e deve suportar no mínimo uma temperatura

de trabalho em regime permanente de 90ºC para XLPE e 130ºC para EPR. Isto

é importante pois, como o reator fica exposto ao tempo, cabos convencionais

tendem a ressecar e provocar fuga de energia e até curto-circuito.

Figura 9 - Reator externo para lâmpada a Vapor de Sódio 70W, com base para relé, com invólucro galvanizado a fogo


No que se refere ao reator interno tipo Kit Removível, há uma tendência

para utilização deste tipo de reator nas luminárias com alojamento para

equipamentos integrados. Seu uso facilita a manutenção, uma vez que possui

um conector tipo MATE-N-LOK, não sendo necessária nenhuma emenda de

cabos. Deve-se verificar qual luminária que irá utilizar o kit removível, pois

algumas luminárias possuem pouco espaço no alojamento para equipamentos.

25

Figura 10 - Kit Removível para lâmpada a Vapor de Sódio 100W dotado de conector MATE-N-LOK

a) Vista Geral b) Detalhe do conector


Outra preocupação deve ser com relação a elevação máxima de

temperatura do Kit (∆T), que não deve exceder 65ºC. Caso contrário, a vida útil

do kit reduz drasticamente, pois a luminária é fechada e não consegue dissipar

o calor gerado pelo reator.

Figura 11 – Detalhe de reator ∆T 90 ºC com capacitor e ignitor danificados


Luminárias Integradas – Existem luminárias construídas com o difusor

em vidro – plano, curvo ou policurvo -, e em policarbonato. Em qualquer dos

casos, deve-se priorizar a especificação do difusor para suportar grau de

proteção oferecido pelo invólucro contra impactos mecânicos externos,

26

conforme a norma EM50105, Degrees os protection provided by enclosures for

electrical equipment against external mechanical impacts (IK code), e o código

é constituído pelas letras “IK” seguidas de dois algarismos, de 00 a 10. Para

um produto ser classificado como “protegido contra vandalismo” deve possuir

IK08.

Figura 12 - Luminária integrada modelo Zaniah - Tecnowatt para lâmpada

a Vapor Metálico 250W com vidro policurvo.


27

Tabela 7 - Grau de proteção a impacto.

Grau de

Proteção IK

Energia de

Impacto (J)

00 0

01 0,15

02 0,20

03 0,35

04 0,50

05 0,70

06 1

07 2

08 5

09 10

10 20

Fonte: Adaptado do Guia EM da NBR5410 (Dezembro, 2001)

Também é importante a especificação do grau de proteção, conforme

apresentado na norma NBR IEC 60529 – (ABNT, 2009) "Graus de proteção

para invólucros de equipamentos elétricos (códigos IP):

Tabela 8 - Grau de proteção contra a penetração de objetos sólidos estranhos indicados pelo primeiro numeral característico.

Numeral Descrição sucinta do grau de proteção

0 Não protegido

1 Protegido contra objetos sólidos de Ø 50mm e maior

2 Protegido contra objetos sólidos de Ø 12mm e maior

3 Protegido contra objetos sólidos de Ø 2,5mm e maior

4 Protegido contra objetos sólidos de Ø 1,0mm e maior

5 Protegido contra poeira

6 Totalmente protegido contra poeira

Fonte: Adaptado da NBR 60529 (ABNT, 2009)

28

Tabela 9 - Grau de proteção contra a penetração de água indicados pelo

segundo numeral característico.

Numeral Descrição sucinta do grau de proteção

0 Não protegido

1 Protegido contra gotas d’água caindo verticalmente

2 Protegido contra queda de gotas d’água caindo

verticalmente com invólucro inclinado até 15º

3 Protegido contra aspersão d’água

4 Protegido contra projeção d’água

5 Protegido contra jatos d’água

6 Protegido contra jatos potentes d’água

Fonte: Adaptado da NBR 60529 (ABNT, 2009)

Vale salientar que, algumas vezes, as luminárias ditas integradas

possuem diferentes graus de proteção para o alojamento para equipamentos e

para o conjunto ótico.

6 DESCARTE DOS MATERIAIS UTILIZADOS NA IP

Dentre os materiais utilizados nos sistemas de Iluminação Pública, as

lâmpadas são as que causam uma maior preocupação e necessitam de destino

adequado.

As lâmpadas, sendo de Vapor de Mercúrio, Vapor de Sódio ou de

Vapores Metálicos possuem mercúrio em seu interior. Por este motivo, são

classificadas como resíduos perigosos (Classe 1) pela norma NBR 10.004/04

(ABNT, 2004). Diante disso, devem ser destinadas para a reciclagem, para a

recuperação do mercúrio e de outros elementos nelas contidos para posterior

reutilização, evitando a contaminação do solo. O alumínio, o vidro e o pó de

fósforo podem ser reaproveitados tanto na construção de novas lâmpadas

como na produção de outros produtos. O restante do material descontaminado,

que não puder ser reciclado, pode ser disposto em aterro de lixo comum.

(PROCEL, 2004). Os outros componentes não apresentam maiores riscos de

contaminação e, a maior parte, pode ser reciclada.

29

Atualmente, existem empresas especializadas para a correta destinação

deste material, que cobram, normalmente, por unidade de lâmpada reciclada.

7 SISTEMA DE GEORREFERENCIAMENTO DA IP

Muitos municípios ainda não possuem um levantamento do seu parque

de iluminação pública ou possuem um cadastro não atualizado

adequadamente. Isto acaba gerando dificuldades para o levantamento de

materiais a serem utilizados na manutenção, além de ser mais difícil para a

concessionária de energia elétrica fazer o levantamento de carga de iluminação

pública, para chegar a energia consumida.

Por este motivo, para um bom gerenciamento da iluminação pública, é

necessária a realização de um levantamento em campo de todos os pontos

existentes através do cadastro das coordenadas georreferenciadas dos pontos

de iluminação que compõe o parque de iluminação pública.

Estes dados devem ser incluídos em um sistema de forma a permitir

descrever todos os dados relativos ao ponto luminoso.

7.1 Conceitos sobre gestão

O termo Gestão pode ser definido como sendo um conjunto de tarefas

que procuram garantir a eficácia de todos os recursos disponibilizados pela

organização a fim de se atingir todos os objetivos pré-determinados. Quando

relacionado à iluminação pública, consiste nos procedimentos necessários para

a manutenção do parque de iluminação pública de forma satisfatória.

7.2 Conceitos básicos sobre geoprocessamento

A utilização de sistemas de georreferenciamento da iluminação pública

só foi possível graças ao desenvolvimento dos sistemas SIG – Sistemas de

Informações Geográficas. Podem ser definidos como um sistema constituído

por um conjunto de programas computacionais, o qual integra dados,

30

equipamentos e pessoas com o objetivo de coletar, armazenar, recuperar,

manipular, visualizar e analisar dados espacialmente referenciados a um

sistema de coordenadas conhecido (FITZ, 2008). O processo de introdução

dos dados espaciais em sistemas computacionais é denominado

georreferenciamento.

Para obtenção das coordenadas geográficas, faz-se necessário um

levantamento em campo com o uso de sistemas de posicionamento por

satélite, através do uso de um aparelho GPS – Global Position System.

O sistema de posicionamento por satélite mais utilizado atualmente no

Brasil, o GPS, foi concebido nos Estados Unidos com fins militares. Entretanto,

por causa da crescente demanda, acabou se disseminando pelo mundo,

constituindo-se, atualmente, como uma ferramenta de enorme utilidade para os

mais diversos fins.

Esse sistema faz uso de dezenas de satélites que descrevem órbitas

circulares inclinadas em relação ao plano do equador, com duração de 12

horas siderais. Os satélites estão posicionados numa altura de cerca de 20.200

km em relação à superfície terrestre e enviam sinais que são capturados por

um ou mais receptores GPS no terreno. As coordenadas geográficas e da

altitude de um ponto são lidas por meio de um processo semelhante à

triangulação. Para isso, são selecionados, no mínimo, os quatro satélites

melhor posicionados em relação aos aparelhos situados na superfície terrestre.

(FITZ, 2008).

Esses dados obtidos podem ser alfanuméricos, em coordenadas UTM -

Universal Transversal de Mercator, que caracteriza-se por adotar coordenadas

métricas planas ou plano-retangulares. A precisão depende da qualidade da

leitura realizada e do aparelho utilizado.

7.3 – Cadastro e identificação dos pontos de Iluminação Pública

Atualmente, várias empresas oferecem este tipo de serviço, com a

adoção de sistemas distintos. Usualmente, a empresa cobra das prefeituras por

ponto luminoso instalado no parque de iluminação pública do município. Como,

antes do inventário e cadastro dos pontos, a Administração Municipal não tem

31

ciência da quantidade exata de pontos luminosos existentes, uma das soluções

adotadas é o pagamento pelo numero de pontos luminosos conforme o

levantamento realizado pela concessionária de energia, prevendo um

crescimento anual.

No caso de Araucária - PR, o processo licitatório previa uma quantidade

aproximada de pontos existentes, sendo que, após o levantamento, a diferença

encontrada, sendo superior ou inferior à estimada, deveria ser compensada na

primeira medição após o término do cadastro.

Neste trabalho, como ilustração, será descrito o sistema utilizado pelas

Prefeituras de Araucária – PR e Curitiba – PR para gestão do parque de

Iluminação Pública. O equipamento utilizado pela empresa “Trajeto Engenharia

e Comércio LTDA.”, que presta estes serviços em Araucária, é capaz de

registrar: altura de montagem, tipo de lâmpada, potência da lâmpada,

características da luminária (aberta ou fechada com difusor em policarbonato

ou em vidro), tipo de braço, e tipo de reator.

O equipamento para cadastro de pontos de iluminação pública,

mostrado na Figura 13, é fabricado em chassi de plástico injetado, de modo a

resistir o uso por equipes de execução, que nem sempre tem o devido cuidado

para manuseio dos equipamentos. Este equipamento possui bateria interna

recarregável via fonte externa, que possibilita seu uso durante um dia de

trabalho.

Figura 13 - Equipamento para cadastro de pontos de iluminação pública


32

Na Tabela 10 é apresentado o processo para a realização do cadastro

de um ponto luminoso:

Tabela 10 - Etapas para cadastro de ponto luminoso

ÍTEM DESCRIÇÃO OBSERVAÇÕES

1

DIGITE O LOGRADOURO Conforme o operador preenche

o nome da rua, o sistema busca

em sua memória o(s) nome(s)

semelhantes.

2

DIGITE O NÚMERO Isso possibilita o registro da

numeração predial em frente ao

ponto luminoso, para possibilitar

sua localização sem o código do

ponto.

3

APERTE <E> JUNTO AO PONTO

LUMINOSO

Essa etapa irá registrar a

coordenada geográfica do ponto

luminoso.

4

NÚMERO DE LUMINÁRIAS Essa opção é disponibilizada

pois existem pontos luminosos

que possuem mais de uma

luminária instalada. Por

exemplo, postes instalados no

canteiro central de avenidas.

5 TIPO DE LUMINÁRIA É necessário cadastrar se a

luminária é aberta ou fechada.

6

FECHAMENTO Caso seja escolhida a opção

“fechada” na etapa anterior, é

necessário escolher o tipo de

fechamento (vidro,

policarbonato ou tela).

7

TIPO DE REATOR Consiste no detalhamento do

reator instalado: Interno ou

externo, eletromagnético ou

eletrônico. Disponibiliza a opção

“nenhum” caso o ponto

luminoso não possua reator.

33

ÍTEM DESCRIÇÃO OBSERVAÇÕES

8

TIPO DE LÂMPADA Apresenta o detalhamento de

lâmpada, como Sódio, Metálica,

Mercúrio ou Outra.

9

POTÊNCIA DA LÂMPADA Detalhamento da potência

conforme tipo escolhido

anteriormente. Por exemplo,

caso seja escolhida lâmpada de

Vapor de Sódio exibe as

potências disponíveis: 70W,

100W, 150W, 250W e 400W.

10

TIPO DE RELÉ Deve ser cadastrado o tipo de

relé fotoelétrico: Eletrônico,

eletromagnético ou térmico

11 ALTURA DA LUMINÁRIA Altura de instalação da

luminária.

12 TIPO DE BRAÇO Cadastro do braço, como BR-1,

BR-2, BR-3 ou outro.

13 TIPO DE FIXAÇÃO Detalhe se a luminária é fixada

no poste com parafuso ou cinta.

Fonte: Elaborada pelo Autor

Após este cadastro, basta conectar o equipamento a um computador via

porta serial. Estes dados são exportados para o mapa, de forma a permitir a

consulta aos detalhes referentes ao ponto luminoso quando necessário.

Depois de cadastrado, o sistema gera um código alfanumérico com 6

dígitos, relacionado com as coordenadas UTM do ponto cadastrado.

Foram confeccionadas placas de identificação feitas em chapa, com

dimensões de 5cm x 14cm e 1mm de espessura e com os dígitos do código

com 4cm de altura. O código foi realizado em adesivo de polímero com

garantia de durabilidade superior a 8 (oito) anos.

34

Figura 14 - Placa para identificação do ponto luminoso


Como o código gerado é baseado nas coordenadas UTM, não é possível

escolher o código que será criado para um determinado ponto. Por este motivo,

surgiram alguns problemas de confusão de caracteres parecidos como, por

exemplo:

• Duas letras V confundidas com a letra W;

• Letra V confundida com letra U;

• Número 6 confundido com letra G;

• Número 8 confundido com letra B.

Para minimizar este problema, as novas placas que estão sendo

geradas para instalação nas cidades de Araucária – PR e Curitiba – PR, ao

invés de serem fabricadas com todos os dígitos da mesma altura, optou-se por

diminuir o tamanho do segundo e do quinto dígito, conforme figura 14.

Para instalação, inicialmente, a Prefeitura de Curitiba realizou a fixação

destas placas no poste, conforme mostra a figura 15.

35

Figura 15 - Identificação do ponto luminoso junto ao poste


Entretanto, tal identificação não pode ser continuada, pois a Copel

prevê, através da NTC 848688 (Copel, 2004), as faixas de uso do poste, e esta

configuração não respeitava esta norma.

Figura 16 – Faixas de uso do poste

Fonte: NTC 848688 (COPEL, 2004)

36

Para não desrespeitar esta norma, a solução adotada foi a fixação da

placa de identificação junto ao braço da luminária, conforme figura 17.

Figura 17 - Placa de identificação instalada no braço da luminária


Esta identificação traz muitas vantagens, dentre elas:

• Facilita a solicitação de manutenções, pois basta que o munícipe

informe o código do ponto luminoso para que o atendente localize no

sistema;

• Facilita a realização de rondas noturnas;

• Facilita a localização do ponto que requer manutenção pela equipe

de execução, bem como permite a vinculação do material aplicado

ao ponto.

7.4 – Sistema Informatizado de Gestão

O Sistema Informatizado de Gestão é o software que possibilita a

visualização do mapa do Município, com os pontos do parque de Iluminação

Pública. O software utilizado pela Prefeitura de Araucária é denominado

GEOLUX e exibe símbolos diferentes dos pontos de iluminação pública

conforme a potência e tipo de lâmpada instalada.

37

Figura 18 - Visualização de mapa com pontos de iluminação pública identificados pela potência e tipo de lâmpada

Fonte: (GEOLUX,2011)

A simbologia utilizada no mapa segue a legenda apresentada na Figura

19.

Figura 19 - Visualização de legenda de mapa com diferentes símbolos representando o tipo de lâmpada e potência utilizada

Fonte: (GEOLUX, 2011)

38



39

Na parte inferior do mapa é possível consultar os detalhes ao selecionar

um ponto luminoso, conforme ilustrado na Figura 21.



O software de gestão de iluminação pública também permite a

visualização do total de pontos luminosos cadastrados no parque de iluminação

pública do Município.

Segundo o Secretário de Urbanismo Sr. Mario Celso Rigolino Torres,

responsável pela iluminação pública no município de Araucária – PR, uma

dificuldade encontrada anteriormente ao cadastro do parque de iluminação

pública era aferir se a fatura de iluminação pública que a Copel envia à

Prefeitura todos os meses estava condizente com a realidade. Após o cadastro,

foi possível afirmar com elevado grau de precisão qual o parque de iluminação

pública existente.

Figura 22 - Totalização dos pontos de iluminação pública cadastrados


40

Na figura 22, nota-se uma diferença entre pontos cadastrados, pontos

luminosos e número de luminárias. Tal diferença ocorre, pois existem pontos

cadastrados como “sem iluminação”, que são os postes que possuem rede de

baixa tensão, mas não existe luminária instalada. Já o número de luminárias é

maior que o número de pontos cadastrados já que existem vários pontos que

possuem mais de uma luminária, por exemplo, posteamento no canteiro central

de avenidas.

O sistema também permite a inclusão de ordens de serviço para

intervenções na iluminação pública, através do nome do logradouro ou com a

inclusão do código do ponto luminoso.

Figura 23 - Tela de abertura de Ordem de Serviço


Como todos estes dados ficam armazenados no sistema, é possível

gerar relatórios, por exemplo, dos detalhes das ordens de serviço por ponto,

com a descrição dos materiais e serviços aplicados para manutenção,

conforme ilustrado na Figura 24:

41

Figura 24 - Detalhamento de Ordens de Serviço


Também é possível gerar gráficos das quantidades de ordens de serviço

abertas, executadas e não executadas, por período, obtendo uma informação

de fácil visualização conforme ilustra a Figura 25:

Figura 25 - Evolução das Ordens de Serviço


42

O sistema também permite filtrar as intervenções realizadas por contrato

ou empreiteira. Esta opção é útil quando se tem equipes próprias e

terceirizadas trabalhando simultaneamente, ou diferentes empresas

contratadas.

7.5 Controle de materiais

A utilização de um sistema georreferenciado de IP é a possibilidade de

vinculação de material ao ponto luminoso. Pode-se gerar um código de barras

para o material que sai do almoxarifado e, quando da execução da ordem de

serviço em campo, o eletricista deve informar, seja através de PDA’s,

notebooks ou mesmo ordem de serviço impressa, o código de barras do

material aplicado a este ponto. Isto dificulta eventuais desvios de materiais,

além de possibilitar o controle de vida útil dos materiais, verificação da

durabilidade conforme a marca do equipamento, ou mesmo a detecção de

defeitos num lote de componentes.

Figura 26 - Detalhe do código de barras afixado num relé fotoelétrico para controle de estoque.


43

7.6 Atendimentos de solicitações

Outra dificuldade bastante comum dos administradores municipais está

relacionada ao atendimento de solicitações para reparos na Iluminação

Pública. Sem nenhuma identificação, o solicitante é obrigado a localizar o ponto

luminoso com defeito através da numeração predial. Mas quando não há

numeração predial, ou o ponto defeituoso está localizado na área rural, por

exemplo, fica quase impossível a solicitação. Isto resulta na necessidade de

envio de uma equipe de manutenção no período noturno, ou mesmo a

realização de uma vistoria à noite com a realização de alguma marcação no

poste que está com o sistema de iluminação pública defeituoso.

Com a identificação dos pontos, o atendente solicita ao munícipe o

código de identificação do ponto luminoso e faz a busca no sistema, que exibe

um mapa com a localização de todos os pontos e com o nome das ruas no

entorno.

Conforme a contratação, esta responsabilidade pode inclusive ser

transferida para a empresa que irá realizar a gestão da iluminação pública, que

deve disponibilizar um número telefônico e/ou site na internet para que sejam

realizadas as solicitações.

Para execução das ordens de serviço em Araucária, a Trajeto

Engenharia e Comércio utiliza o equipamento Geolux 2000, fabricado pela

Lanser, ilustrado anteriormente na Figura 13. É o mesmo equipamento

utilizado para cadastro dos pontos, conforme descrito no item 7.2, mas possui

outro software interno.

É necessário realizar a conexão via cabo serial com o equipamento e

exportar as ordens de serviço. Após, o equipamento lista as ordens de serviço

pendentes, em ordem de distância entre a posição atual e o ponto luminoso.

O equipamento exibe o número da ordem de serviço, o nome da rua, a

numeração predial, o código do ponto luminoso e a distância do ponto

luminoso. No caso da Figura 27, a distância é de 3m, devido à precisão do

equipamento.

44

Figura 27 - Detalhe da Ordem de Serviço


Caso o ponto luminoso não seja encontrado, apertando a tecla F4 do

aparelho, são informadas as ruas transversais ao ponto luminoso. Isto facilita a

localização pela equipe de campo.

Figura 28 - Exibição das ruas transversais ao ponto luminoso


O sistema exige que aperte a tecla “E” junto ao ponto luminoso, para

garantir que o eletricista tenha ido até o ponto luminoso para realizar a

manutenção.

45

Figura 29 - Confirmação do ponto luminoso


É necessário inserir qual o material e qual o serviço realizado para a

manutenção no ponto luminoso. Também é necessário informar o código

afixado no material, conforme item 7.3.

7.7 Qualidade da manutenção

Uma das grandes dificuldades dos gestores públicos está relacionada à

aferição da qualidade da manutenção da iluminação publica, ou seja, a

constatação se o serviço vem sendo desenvolvido de forma satisfatória. Para

tanto, uma das opções é a definição de um grau de conformidade mínimo, ou

seja, um percentual máximo de pontos defeituosos encontrados em uma ronda

realizada em uma determinada região. Para garantir o atendimento deste

índice, que deve ser previsto em contrato, é possível o estabelecimento de

multas para a contratada no caso de não atendimento.

O contrato realizado entre a Prefeitura de Araucária e a Trajeto

Engenharia e Comércio estabelece um grau de conformidade de 96 %, ou seja,

ao se realizar uma vistoria em determinada quantidade de pontos luminosos,

não se pode encontrar mais de 4% acesos durante o dia, ou apagados durante

a noite.

46

Ainda neste caso, se o grau de Conformidade apurado no mês não atinja

o mínimo estipulado pelo Município, a contratada será advertida e lhe aplicada

multa correspondente a 1% do valor global do contrato.

7.8 Especificações para aquisição ou locação de sistema de georreferenciamento

Conforme previsto na Lei 8.666/93, que regulamenta as normas para licitações e contratos da administração pública, no artigo 57, inc II:

Art. 57. A duração dos contratos regidos por esta Lei ficará adstrita à vigência dos respectivos créditos orçamentários, exceto quanto aos relativos: II - à prestação de serviços a serem executados de forma contínua, que poderão ter a sua duração prorrogada por iguais e sucessivos períodos com vistas à obtenção de preços e condições mais vantajosas para a administração, limitada a sessenta meses;

Os contratos realizados para a administração pública podem ter vigência

máxima de 60 meses. Por este motivo, deve ser previsto no edital para a

contratação de uma empresa de engenharia, a disponibilização do sistema de

georreferenciamento, ou mesmo as informações relativas aos pontos

luminosos, de modo que, caso a administração faça a opção de gerenciamento

do sistema através de pessoal próprio, ou no caso de outra empresa assumir o

sistema de georreferenciamento, que não necessite realizar um novo

inventário.

8 PROJETO DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA

Diferente dos projetos luminotécnicos de ambientes internos, quando se

trata de projetos realizados para a iluminação pública há uma limitação para o

posicionamento das luminárias. Como a IP é instalada nos postes da rede de

distribuição, que, normalmente, possuem espaçamentos de 30 a 40 metros

quando existe rede de baixa tensão, e como estes foram posicionados de

forma a suportar o tensionamento de cabos e disponibilizar o atendimento aos

47

consumidores, existem situações em que o a distância entre postes é muito

grande, o que pode ocasionar áreas de sombra, sendo este efeito denominado

“zebramento”.

A fim de se minimizar este efeito, pode ser analisado o fator de

uniformidade de iluminância (U), que demonstra a distribuição da luminosidade

em um determinado trecho analisado.

Figura 30 - “Zebramento” ocasionado pela grande distância entre postes


Para elaboração de projetos de Iluminação Pública, muitas

concessionárias de energia desenvolveram normas próprias para elaboração

de projetos de IP. Dentre eles, destacam-se o Manual de Iluminação Pública

(COPEL, 1998), Projeto – Iluminação Pública (CPFL, 2006), e Critérios de

Projeto de Iluminação Pública (CELG, 2006).

Em todos os casos estudados, as normas foram desenvolvidas com

base nos conceitos dispostos na NBR5101 – Iluminação Pública (ABNT, 1992).

48

8.1 – Conceito de eficientização:

Segundo CANDURA (2003), eficientizar um sistema de IP significa:

• Reduzir o consumo de energia;

• Melhorar a qualidade do serviço de Iluminação;

• Adequar os logradouros aos níveis luminotécnicos normalizados;

• Reduzir os efeitos da Poluição luminosa.

A configuração de um sistema eficiente de iluminação pública não se

restringe à escolha de lâmpadas e reatores; todo o conjunto de componentes

necessários merece atenção, como luminárias, relés fotoelétricos ou mesmo

conectores.

Com a utilização de novos componentes, é possível otimizar o consumo

de energia elétrica, reduzir a periodicidade de manutenções corretivas a serem

realizadas no sistema, além de aumentar a qualidade da iluminação

proporcionada para a população.

Um exemplo de eficientização é o que foi realizado no campus da UFPR

(CORRÊA, 2004), com a substituição de antigas luminárias equipadas com

lâmpadas de VM 250W por luminárias eficientes dotadas de lâmpadas VS

70W, intervenção esta que, inclusive, resultou em um prêmio nacional – Prêmio

Geniuz – Prêmio GE da Iluminação.

8.2 – Posicionamento dos conjuntos de IP:

Conforme a largura da via e, quando existente, a localização dos postes

de rede de distribuição aérea de energia, o posicionamento das luminárias da

iluminação pública pode ser:

• Posicionamento Unilateral - É utilizado quando os postes estão

localizados numa mesma face da pista de rolamento. É a configuração mais

utilizada para projetos de iluminação pública, quando os postes da rede de

distribuição são utilizados.

49

• Posicionamento Alternado - É a configuração na qual as luminárias estão

posicionadas em ambos os lados da pista de rolamento, seguindo um

ziguezague.

• Posicionamento Oposto - Ocorre quando as luminárias estão

posicionadas uma em frente à outra, em ambos os lados da pista de

rolamento.

• Posicionamento no canteiro central - Quando existem duas luminárias

instaladas em um mesmo poste, normalmente instalados em canteiros

centrais de avenidas.

• Posicionamento suspensão central (tirante) - Configuração não

padronizada pelas concessionárias de energia, esta solução foi adotada em

algumas regiões. Consiste num cabo de aço afixado na fachada das

edificações, sendo o ponto luminoso posicionado no centro da pista de

rolamento.

Figura 31 – Formas de Posicionamento da Iluminação Pública

(a) Posicionamento unilateral das luminárias

(b) Posicionamento alternado das luminárias

50

(c) Posicionamento oposto das luminárias

(d) Posicionamento das luminárias no canteiro central

(e) Posicionamento das luminárias em tirantes

Fonte: CPFL (2006)

8.2 – Classificação das vias

O primeiro passo para a elaboração de um projeto de IP caso o

município não possua um plano diretor de Iluminação Pública é a classificação

do tipo de via que será iluminada para definição dos parâmetros luminotécnicos

apropriados.

A NBR 5101 – Iluminação Pública, estabelece critérios para classificação

das vias, subdividindo em:

51

a) Classe A – Vias Rurais

Podem ou não possuir tráfego motorizado. São subdivididas em:

a.1) Vias Arteriais (A1)

Vias com características de grande volume e pouco acesso de

tráfego, com várias pistas, cruzamentos em dois planos, escoamento

contínuo,elevada velocidade de operação e estacionamento proibido

na pista. Normalmente, serve a grandes geradores de tráfego e

viagens de longas distâncias, mas pode servir como via de tráfego

local;

a.2) Vias Coletoras (A2)

Caracterizadas por mobilidade de tráfego inferior e por um acesso de

tráfego superior a aqueles das vias arteriais, sendo exclusivamente

para tráfego motorizado;

a.3) Vias Locais (A3)

Acessos a pequenas propriedades rurais com pequena mobilidade

de tráfego;

b) Classe B – Vias de Ligação

Ligações de centros urbanos e suburbanos.

c) Classe C – Vias Urbanas

Vias caracterizadas pela presença de tráfego motorizado e de

pedestres em maior ou menor escala, de acordo com a classificação:

c.1) Vias Principais (C1)

Ruas e avenidas asfaltadas, com predominância de construções

comerciais;

c.2) Vias Normais (C2)

Ruas e avenidas asfaltadas, com predominância de construções

residenciais, com trânsito de veículos não muito intenso;

c.3) Vias secundárias (C3)

Ruas e avenidas com ou sem calçamento, nas quais o trânsito de

veículos e de pedestres não é intenso;

52

c.4) Vias irregulares (C4)

Passagens criadas por moradores, de larguras variáveis.

d) Classe D – Vias Especiais

Acesso e/ou vias exclusivas de pedestres, calçadões, etc.

Conforme a classificação da via, a norma NBR 5101 (ABNT, 1992) prevê

valores de iluminâncias médias mínimas. Entretanto, na prática, o ideal é

superar este valor mínimo.

9 DETERMINAÇÃO DOS LUMENS DAS LÂMPADAS E LÚMENS EFICIENTES

A retina humana tem um máximo de sensibilidade para valores de

luminância superiores a 10cd/m², por exemplo, a luz do dia. É a chamada visão

fotópica, sendo os cones os responsáveis pela captação. Em contrapartida,

para níveis de luminância inferiores a 0,01 cd/m², ocorre a chamada visão

escotópica, ou visão noturna, que utiliza os bastonetes. Já a faixa

correspondente à zona de transição entre a visão fotópica e escotópica é

chamada de visão mesópica, faixa na qual os sinais dos cones e dos

bastonetes estão ativos simultaneamente para contribuir a resposta visual.

(CANDURA, 2003).

Os luxímetros são calibrados conforme a sensibilidade espectral dos

cones, ou seja, na visão fotópica. Assim, o fluxo luminoso das lâmpadas, os

lumens, é avaliado somente em termos da sua resposta fotópica. A

determinação dos lumens das lâmpadas é realizada em função da potência

espectral da lâmpada e da resposta visual do olho humano (curva V(λ)), ou

seja, é a somatória, no espectro visível, das multiplicações das potências da luz

em cada comprimento de onda λ pelo valor de V(λ) ou sensibilidade do olho no

comprimento de onda equivalente, dado pela formula abaixo:

�!��" �� #â�� = $Σ ��ê"'(� �� #!) �λ) . V(λ) . ∆λ,

Sendo k = constante

53

Portanto, a eficiência das fontes de luz está baseada sobre o lúmen

fotópico. Alteradas as condições de visão, a curva V(λ) não é mais aplicável, e

a figura do lúmen da lâmpada não dará uma indicação exata da soma de luz

eficiente produzida.

Com isso, surge um novo termo denominado de “Lumens Eficientes” -

para definir a saída modificada do lúmen de uma lâmpada. Este novo termo

leva em consideração a mudança da sensibilidade visual em níveis mais baixos

de luz. Assim, para acharmos os lumens eficientes de uma fonte de luz

qualquer a níveis escotópicos, basta substituirmos os valores de V(λ) pelos

valores da sensibilidade escotópica do olho (curva V'(λ)). A Figura 36 ilustra a

diferença de percepção do olho humano em uma situação de baixa luminância,

a visão escotópica, e m relação à visão com elevada luminância, a visão

escotópica. (adaptado de CANDURA, 2003).

Segundo matéria publicada na revista Lume Arquitetura – Ed.03

(CANDURA, 2003):

O olho é um sistema de percepção de luz formado por um agente fotoreceptor (retina) e um obturador (pupila). A retina é composta de dois tipos de fotoreceptores: cones e bastonetes. Os cones localizam-se na região central do campo visual, estão associados com a visão diurna, colorida, e com a percepção dos detalhes finos, enquanto os bastonetes localizam-se na periferia do campo de visual e estão associados à visão noturna. Podemos dizer que os cones são ativos em níveis de alta luminosidade e os bastonetes ativos em baixa luminosidade, ou seja, cones e bastonetes possuem respostas ou sensibilidades espectrais diferentes, definidas, respectivamente, como visão fotópica e visão escotópica. Os cones são mais receptivos a luz verde no comprimento de onda de 508 nanômetros, enquanto os bastonetes são mais receptivos a luz azul-verde em 555 nanômetros. Podemos também definir, em função dos níveis de luminosidade intermediários, a visão mesópica. O padrão de visão humano foi definido através de experiências realizadas na década de 20. Estas experiências determinaram a sensibilidade espectral à luz do sistema visual humano, definindo a curva V(λ), que representa a resposta espectral de uma pessoa sob condições fotópicas.

(CANDURA, 2003)

54

Figura 32 - Comparativo Visão Fotópica x Visão Escotópica

VISÃO FOTÓPICA

VISÃO

ESCOTÓPICA

Fonte: CANDURA (2003)

O valor verdadeiro dos lumens varia em função do espectro da fonte de

luz e a resposta visual do olho.

Como o lúmen é definido em função da quantidade de luz que o olho

percebe sob condições fotópicas, as lâmpadas de sódio alta pressão têm mais

lumens. Isto não se deve ao fato da lâmpada produzir grande quantidade de

lumens, mas porque o seu pico de energia está muito próximo da maior

sensibilidade fotópica do olho. Percebe-se também que nos comprimentos de

onda menores que a do pico há pouca saída de energia. Então, os lumens

eficientes para condições escotópicas são razoavelmente reduzidos. A

lâmpada de sódio produz pouca luz azul e verde e assim sua eficiência sob

iluminação com baixos níveis é consideravelmente reduzida.

Para as lâmpadas de vapores metálicos existe uma considerável saída

de energia praticamente em todos os comprimentos de onda, com picos nas

regiões azul, azul-verde e amarela. Quando a saída de energia é multiplicada

pela curva de sensibilidade fotópica, temos como resultado uma grande saída

de lúmen. Para as condições escotópicas, os picos de energia da lâmpada

estão na região de alta sensibilidade do olho, principalmente, as regiões azul e

azul-verde. O resultado é que os lumens eficientes aumentam para a lâmpada

55

de vapores metálicos a medida que o nível de luz é reduzido e quando o olho

passa por um pico de sensibilidade na região do verde e do azul. Em termos

práticos, podemos dizer, sob condições de visão fotópica, que as lâmpadas de

vapor metálico são aproximadamente 16% menos eficientes que as lâmpadas

de vapor de sódio a alta pressão, ou que a lâmpada de vapores metálicos

produz aproximadamente 16% menos lúmen/watt do que a vapor de sódio, ou

ainda, que é necessário uma demanda de energia 19% maior de uma lâmpada

de vapores metálicos do que uma lâmpada de sódio de alta pressão para

produzir o mesmo efeito visual.

Já em termos de visão escotópica, a lâmpada de vapores metálicos é

cerca de 125% mais eficiente que uma lâmpada vapor de sódio a alta pressão

produzindo o mesmo efeito visual. A tabela 10 compara algumas fontes de luz

comuns em termos de suas eficiências fotópicas e escotópicas. (Adaptado de

CANDURA, 2003).

Tabela 11 – Comparação da eficiência de lâmpadas em função da análise fotópica e escotópica

Fonte de luz Fotópica (lm/W) Escotópica (lm/W) Incandescente 14,7 (1,00)* 20,3 (1,00)*

Vapor de Sódio Alta Pressão 127,0 (8,64)* 80,6 (3,97)*

Vapor Metálico 107,0 (7,28)* 181,0 (8,92)* Florescente 54,5 (3,71)* 108,0 (5,34)*

* Eficiência em relação às lâmpadas incandescentes

Fonte: CANDURA (2003)

Como ilustração, em processo de revitalização urbana realizado em

Araucária - PR, que pode ser percebido nas Figuras 33 e 34 abaixo, houve

uma melhora significativa na iluminação, mesmo substituindo as lâmpadas de

Vapor de Sódio, que são as que apresentam a melhor relação eficiência

luminosa (lm/W) por lâmpadas de Vapor Metálico, de menor potência.

56

Figura 33 – Iluminação na Av. Victor do Amaral com lâmpadas de Vapor de Sódio de 400W instaladas em luminárias LM3

Fonte: Prefeitura de Araucária (2010)

Figura 34 – Iluminação na Av. Victor do Amaral com lâmpadas de Vapor Metálico de 250W instaladas em luminárias de alto rendimento


57

Tal melhora é atribuída, principalmente, a melhor reprodução de cor das

lâmpadas de multivapores metálicos, que tornam o ambiente mais “agradável”

para a vista humana.

10 - MEDIÇÕES EM CAMPO E SIMULAÇÕES REALIZADAS ATRAVÉS DO DIALUX

A fim de desenvolver um comparativo das diferenças encontradas em

ruas com características semelhantes, com aproximadamente mesma largura

de pista de rolamento e de calçadas, foram realizadas medidas em três ruas na

cidade de Araucária – PR, sendo uma com a iluminação mínima prevista em

norma, outra com luminárias de alto rendimento e, finalmente, outra com

luminárias de alto rendimento equipadas com lâmpadas de multivapores

metálicos.

Inicialmente, foi realizada a medida da distância entre postes, definida

em norma como “Espaçamento” (distância entre sucessivas unidades de

iluminação medida paralelamente ao longo da linha longitudinal da via).

O capítulo 7 da norma NBR 5101 estabelece que, “para a distância entre

luminárias (S) inferior ou igual a 50m, n é igual a 10, e para (S) superior a 50m,

n deve ser o número inteiro dado por:

� =*

"

Onde,

� = ��ç��"�� #�",(�!�("�# �"�� "�� (çã� ��! 'á#'!#��

* = ��ç��"�� "�� #!�("á�(��

" = "ú�� "�� "�0��(�

Para a obtenção de 4 pontos ao longo da via, foi realizada a medida da

largura da via, sendo a divisão entre os pontos obedecendo:

1(��â"'(� �"�� "�� =��,!�� 0(�

5

58

Ao invés de utilizar uma trena convencional, foi utilizada uma “trena com

roda”, fabricada pela Meter Man, modelo MK31M, importada para o Brasil pela

Brasútil, conforme Figura 35:

Figura 35 – Trena com roda


A trena de roda exibe a medida conforme Figura 36:

Figura 36 – Display da trena de roda


59

Com base nestas medidas, os pontos foram marcados no asfalto com

um pedaço de gesso utilizado na construção civil, resultando em marcações

conforme Figura 37:

Figura 37 – Marcações realizadas com gesso no asfalto.


Foi utilizado um luxímetro da marca Icel, modelo LD-550, sendo sua

resolução de 0,1 lux para medidas de até 200 lux. Sua precisão é de 5%, e a

taxa de amostragem é de 2,5 vezes por segundo.

Figura 38 – Luxímetro ICEL LD550


60

Conforme previsto na norma NBR-5101, item 5.1.2.1, as leituras foram

realizadas “em plano horizontal, sobre o nível do piso”. Este critério gerou

dúvidas, pois diferentes normas previam alturas diferentes para realização das

medidas. Por exemplo, a norma da Companhia Energética de Goiás prevê no

ANEXO 3, item c), que “No momento da medição propriamente dito procurar

manter o luxímetro em uma posição paralela ao piso da via de tráfego, a uma

distancia vertical aproximada de 10 a 15 cm acima de cada um dos pontos de

medição marcados”.

Todo o processo, dentre delimitação da área com cones, marcação dos

pontos, realização das medidas e marcação em planilha demandou

aproximadamente 60 minutos, contando com uma equipe de duas pessoas.

Após a simulação, foram realizadas simulações com a utilização do

software DIALUX. Foi escolhido este software por ser gratuito, possuir interface

em português e por permitir a inserção de modelos de luminárias instaladas

nas ruas em que foram feitas medidas. O setor de Engenharia de Aplicação da

Tecnowatt Iluminação contribuiu com o envio dos arquivos referentes às

luminárias utilizadas, sendo possível exportar para o simulador.

A seguir, serão expostos os dados obtidos na medição em campo e na

simulação para os três casos: Caso A - Rua Miguel Poenç, Caso B - Rua José

Huttner e Caso C - Rua Miguel Bertolino Pizzatto.

10.1 CASO A – RUA MIGUEL POENÇ

A Rua Miguel Poenç está localizada em Araucária, bairro Cachoeira.

Foram realizadas medições entre as ruas Estanislau Trauczynski Sobrinho e

Dozulina Furlin Buiar, em frente a numeração predial 32 e 65.

As luminárias instaladas são do tipo LM-1 aberta (sem difusor). As

demais características seguem as descrições do item 5.1 deste trabalho.

61

Figura 39 – Luminária LM1 aberta instalada na Rua Miguel Poenç – CASO A


A distância entre postes era de 37,5m, sendo a distância entre poste e

calçada de 23cm. A calçada atrás do poste possui largura de 5,2m, enquanto a

calçada no lado posto possui largura de 5,4m.

Foram realizadas medições obedecendo ao exposto anteriormente,

resultando em:

Tabela 12 – Medidas realizadas na Rua Miguel Poenç [lux] – CASO A

Distância Transversal

Distância Longitudinal

0 m 3,75m 7,5m 11,25m 15,0m 18,75m 22,5m 26,25m 30,0m 33,75m

1,4m 12,8 8,7 4,7 2,6 1,6 1,3 1,6 2,9 6,2 9,6

2,8m 12,0 8,1 5,2 3,3 1,8 1,5 1,5 3,5 6,3 9,5

4,2m 9,4 7,3 4,7 3,2 1,9 1,5 1,6 3,5 5,8 7,6

5,6m 6,5 5,6 3,9 2,9 2,0 1,5 1,6 3,5 4,0 5,4


Ou seja,

��2 = 12,8 #!2

��(" = 1,3 #!2

�� = 4,7 #!2

��("�/�� = 0,28

62

As medições foram realizadas em uma noite com tempo nublado, sem

interferências externas significativas (luzes de residências, da lua ou de

automóveis).

No dia após a medição foram realizadas medidas de altura de instalação

de luminárias conforme Figura 40 abaixo, resultando em:

Luminária 1 = 6,53m


Figura 40 – Medição da altura de instalação de luminárias na Rua Miguel Poenç – CASO A


Tal medição foi necessária para a realização da simulação posterior de

forma mais precisa.

Durante tal medida, foi confirmado que as lâmpadas instaladas são do

tipo ovóide de 70W Vapor de Sódio, fabricadas pela Empalux.

Não foi possível identificar o fabricante das luminárias instaladas.

Entretanto, para realização da simulação, foi utilizada uma luminária com curva

de distribuição lumi]nosa conforme figura 41:

63

Figura 41 – Curva de Distribuição Luminosa da luminária tipo LM1 – CASO A

Fonte: Tecnowatt (2010)

A simulação realizada resultou em:

Figura 42 – Resultado da simulação realizada no Dialux para o CASO A

Fonte: Elaborado pelo autor

Resultando em:

��2 = 19 #!2

��(" = 0,37 #!2

�� = 5,97 #!2

��("�/�� = 0,06

64

Nota-se uma semelhança com os valores obtidos em campo e os

valores resultantes da simulação. As diferenças encontradas ocorrem, pois há

uma variação muito brusca nos valores de um ponto a outro.

Utilizando-se o recurso de cores falsas, é possível uma análise visual do

grau de iluminamento. Entretanto, a análise mais recomendada é a baseada

nos valores numéricos, conforme figura 42.

Figura 43 – Cores falsas para o CASO A – simulação realizada no Dialux


10.2 – CASO B - RUA JOSÉ HUTTNER

Semelhante ao que foi realizado na Rua Miguel Poenç, foram efetuadas

medições na Rua José Huttner, entre as ruas Alberto Karas e Francisco

Dranka, em frente a numeração predial 267 e 307. Esta rua está localizada no

bairro Fazenda Velha, também em Araucária – PR. A distância entre os postes

é de 39 metros, sendo a largura da via de 7 metros.

As luminárias instaladas nesta rua são do modelo ALPHA, fabricadas

pela Tecnowatt Iluminação.

65

Figura 44 – Luminária ALPHA instalada na Rua José Huttner – CASO B


Para sua instalação, foi utilizado um braço de 1,80m de comprimento.

Esse braço não possui norma na Copel, mas utiliza todas as especificações,

exceto o comprimento, da norma NTC813952 (COPEL, 2011).

Figura 45 – Comparativo entre braço BR-2 e braço de 1,80m


As lâmpadas instaladas são de Vapor de Sódio, 100W, tubulares,

fabricadas pelas OSRAM, modelo SON-T.

66

Figura 46 – Detalhe da marca e modelo da lâmpada instalada na Rua José Huttner – CASO B


A medição em campo realizada resultou nos seguintes valores:

Tabela 13 – Medidas realizadas na Rua José Huttner – CASO B [lux]

Distância

Transversal


0 m 3,9m 7,8m 11,7m 15,6m 19,5m 23,4m 27,3m 31,2m 35,1m

1,4m 28,2 23,5 11,2 8,3 4,1 3,1 3,6 4,7 9,7 17,1

2,8m 25,8 23,7 9,0 7,3 4,4 3,5 4,4 5,5 11,7 21,4

4,2m 19,6 13,9 6,9 6,5 4,1 4,0 4,5 5,2 11,7 17,7

5,6m 11,7 9,6 5,7 4,7 3,6 3,5 3,7 4,1 7,4 11,6


Resultando em:

��2 = 28,2 #!2

��(" = 3,1 #!2

�� = 9,75 #!2

��("�/�� = 0,32

67

Similarmente às condições da medição anterior, as medições foram

realizadas em uma noite com tempo nublado, sem interferências externas

significativas (luzes de residências, da lua ou de automóveis).

A altura de instalação das luminárias, obtida com auxílio do caminhão

com cesto aéreo que realiza manutenção da iluminação pública em Araucária,

conforme foto abaixo, resultando em:



Figura 47 - Medição da altura de instalação de luminárias - Rua José Huttner – CASO B


A curva de distribuição luminosa das luminárias instaladas é a exposta

na figura 48:

68

Figura 48 – Curva de distribuição luminosa da luminária ALPHA com vidro policurvo e com lâmpada de 100W Vapor de Sódio – CASO B


As simulações realizadas no Dialux resultaram em:

Figura 49 – Resultado da simulação realizada no Dialux para o caso de 100W – CASO B


Resultando em:

��2 = 29 #!2

��(" = 1,16 #!2

�� = 9,77 #!2

��("�/�� = 0,12

69

A representação em cores falsas resultante é:

Figura 50 – Cores falsas para o caso B – simulação realizada no Dialux

Fonte: Elaborado pelo Autor

10.3 – CASO C - RUA MIGUEL BERTOLINO PIZZATTO

A Rua Miguel Bertolino Pizzatto tem início na Rua Capivari e se estende

até a Avenida Dr. Victor do Amaral, em Araucária - PR. Recentemente, foi

revitalizada, tendo sido substituído o calçamento em paralelepípedo por asfalto.

Estão sendo construídas calçadas em paver e foi substituída a iluminação no

posteamento da Copel, antes dotada por luminárias LM3 de 400W com

lâmpadas de Vapor de Sódio, conforme item 5.2, e agora composta por

luminárias modelo BETA, fabricadas pela Tecnowatt Iluminação, com lâmpadas

de multivapores metálicos de 250W instaladas nos braços BR-2.

Como o apelo de utilização da via é para estimular a utilização das

calçadas no período noturno, foi adotada a solução de instalação de um braço

de 30cm de comprimento, oposto ao braço instalado para a pista de rolamento,

com uma luminária ALPHA, também da Tecnowatt, equipada com lâmpada de

multivapores metálicos de 150W. O conjunto instalado ficou conforme figura a

seguir:

70

Figura 51 – Conjunto de luminárias instaladas nos postes da rede de distribuição da Rua Miguel Bertolino Pizzatto – CASO C


No lado oposto da via, foram instaladas luminárias ornamentais modelo

HEKA-LS, também da Tecnowatt iluminação que, embora não sejam objeto de

estudo deste trabalho, devem ser consideradas para efeito de cálculos

luminotécnicos da via.

Figura 52 – Luminárias ornamentais HEKA LS instaladas na Rua Miguel Bertolino Pizzatto – CASO C


71

As medições foram realizadas entre as ruas São Paulo e Paraná. A

distância entre os postes da rede de distribuição é de 38 metros, enquanto a

distância entre os postes ornamentais é de 27metros.

As luminárias ornamentais estão instaladas em postes metálicos de 4,00

m de altura útil, sendo a altura da lâmpada em relação ao solo de 4,6m.

Similarmente aos casos anteriores, foi realizada a medida de altura de

instalação das luminárias, resultando em:

L1 (voltada para pista de rolamento) = 8,15m

L1 (voltada para o passeio) = 5,92m

L2 (voltada para pista de rolamento) = 8,11m

L2 (voltada para o passeio) = 5,85m

Figura 53 - Medição da altura de instalação de luminárias na Rua Miguel Bertolino Pizzatto – CASO C


72

As medições realizadas na pista de rolamento resultaram em:

Tabela 14 – Medidas realizadas na pista de rolamento da Rua Miguel Bertolino Pizzatto – CASO C[lux]

Distância

Transversal


0 m 3,8m 7,6m 11,4m 15,2m 19,0m 22,8m 26,6m 30,4m 34,2m

1,4m 29,6 46,1 31,7 20,8 14,2 10,3 12,6 16,6 27,4 41,9

2,8m 36,6 43,9 36,0 24,2 15,7 11,9 13,3 19,2 28,3 41,9

4,2m 42,5 46,0 40,9 28,7 18,9 15,3 17,3 25,9 40,4 58,1

5,6m 46,5 52,9 56,9 36,6 23,3 19,2 20,4 31,9 52,7 78,0


Ou seja,

��2 = 78 #!2

��(" = 10,3 #!2

�� = 31,87 #!2

��("�/�� = 0,32

A simulação realizada no Dialux resultou em:

Figura 54 – Resultado da simulação realizada no Dialux para o Caso da Miguel Bertolino Pizzato - CASO C


73

Resultando em:

��2 = 187 #!2

��(" = 4,69 #!2

�� = 55 #!2

��("�/�� = 0,086

Figura 55 – Cores falsas para o Caso da Miguel Bertolino Pizzato – simulação realizada no Dialux – CASO C


Neste caso, houve uma maior diferença entre a medição em campo e a

simulação.

Tal discrepância pode ser atribuída a diversos fatores, como influência

de diferentes luminárias num mesmo ponto de medição, locais de sombra

ocasionados pelos postes, ou mesmo um fluxo luminoso gerado pela lâmpada

inferior ao previsto em catálogo.

Na figura 56 são mostradas as curvas de distribuição luminosa das

luminárias modelo Beta e Alpha, instaladas voltadas para a pista de rolamento

e para a calçada, respectivamente.

74

Figura 56 – Fotometria das luminárias Beta e Alpha, com a utilização de lâmpadas metálicas de 250W e 150W, respectivamente:


Já a curva de distribuição luminosa para as luminárias Heka LS,

instaladas em postes com altura de 4,00m, com lâmpadas de multivapores

metálicos de 150W, é:

Figura 57 – Curva de Distribuição Luminosa da luminária Heka LS, com a utilização de lâmpada metálica de 150W:


75

11 SUGESTÕES DE TRABALHOS FUTUROS

Existe uma gama muito variada de aplicações a serem estudadas e

documentadas quando se trata de Iluminação Pública, dentre elas:

O detalhamento dos métodos, peculiaridades e critérios envolvidos para

elaboração de um Plano Diretor de Iluminação Pública;

Um novo sistema de cadastramento e identificação dos pontos

luminosos, que permita, por exemplo, a utilização de ferramentas comuns,

como aparelhos de GPS convencionais, para execução de ordens de serviços

e detalhamentos do ponto luminoso;

Várias abordagens referentes a eficientização, como a utilização de

luminárias de led’s aplicadas na iluminação pública ou reatores eletrônicos para

lâmpadas de descarga;

Também podem ser trabalhados conceitos voltados especificamente à

luminotécnica, como por exemplo, medições de luminância, baseadas na

norma européia, ofuscamento, uniformidade e o efeito da poluição luminosa;

Estudos relacionados a iluminação de calçadas e áreas de praças,

baseando-se no conceito que, as pistas de rolamento não precisariam ser tão

iluminadas, pois os automóveis que as utilizam já possuem sistema de

iluminação próprio;

Novos estudos comparando resultados obtidos em medidas em campo e

através de simuladores, descrevendo as vantagens da utilização de tal

ferramenta;

76

12 CONCLUSÃO

Cada vez mais a Iluminação Pública vem se destacando como elemento

diretamente relacionado à segurança pública. Também é responsável pela

disponibilidade das cidades no período noturno, movimentando assim a

economia da cidade. Sendo assim, precisa ser projetada de acordo com as

normas e de forma a proporcionar as melhores condições possíveis de conforto

e visibilidade aos Munícipes, dentro dos objetivos de reduzir o consumo de

energia elétrica.

Este trabalho teve como objetivo a elaboração de um guia, de forma a

abranger todos os aspectos relevantes a especificação de materiais de

qualidade para serem utilizados relacionados na iluminação pública. Foi

encontrada certa dificuldade para desenvolvimento, pois não existe muita

bibliografia sobre esses componentes.

Através do estudo realizado neste trabalho, é possível concluir que a

utilização de ferramentas de georreferenciamento para cadastro e identificação

do parque de iluminação pública é vantajosa, pelas vantagens da adoção de tal

modalidade, destacando os cuidados para especificação para uma boa

contratação.

Também é possível concluir que a utilização de lâmpadas de vapor

metálico possui grandes vantagens, conforme estudo feito em uma Avenida de

Araucária – PR.

Finalmente, demonstra que é possível a utilização de programas para

cálculos luminotécnicos, como o Dialux, e que os valores obtidos, na maioria

dos casos, se assemelham com os obtidos em campo.

77

13 REFERÊNCIAS

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