Luminotécnica: Estudo da Iluminação em Ambientes

Luminotécnica Ádamo de Sousa Araújo 2023 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS CENTRO DE ENGENHARIAS CURSO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA ELETROTÉCNICA Luminotécnica é definida como o estudo da iluminação artificial em ambientes internos e externos Cada ambiente deve ter uma iluminação compatível com a sua utilização Devese ter em mente que a escolha da forma de iluminação tipos de lâmpadas tipos de luminárias potência quantidade distribuição e comando estão ligados a um projeto de instalações elétricas Luminotécnica Distribuição espacial da luz sobre o ambiente Escolha da cor da luz e seu respectivo rendimento Escolha apropriada dos aparelhos de iluminação Tipo de execução das paredes e pisos Nível de iluminamento suficiente para cada atividade específica Requisitos Fundamentais em Iluminação Muitas vezes é necessário complementar a iluminação do recinto para atender certas atividades específicas do processo industrial Assim devem ser localizados aparelhos de iluminação em pontos específicos e muitas vezes na estrutura das próprias máquinas Requisitos Fundamentais em Iluminação Elas possuem diferentes comprimentos e o olho humano é sensível a somente alguns A sensibilidade visual para a luz varia não só de acordo com o comprimento de onda da radiação mas também com a luminosidade Fonte de radiação emite ondas eletromagnéticas Luz é a radiação eletromagnética capaz de produzir uma sensação visual LUZ Espectro Eletromagnético LUZ A combinação de duas cores primárias produz as cores secundárias margenta amarelo e cyano As três cores primárias dosadas em diferentes quantidades permite obtermos outras cores de luz A luz é composta por três cores primárias A combinação das cores vermelho red verde green e azul blue permite obtermos o branco ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO Potência da radiação eletromagnética emitida ou recebida por um corpo O fluxo radiante contem frações visíveis e invisíveis Grandezas Fotométricas 𝑭𝒍𝒖𝒙𝒐 𝑹𝒂𝒅𝒊𝒂𝒏𝒕𝒆 𝒘𝒂𝒕𝒕 𝑾 é a parcela do fluxo radiante que gera uma resposta visual Grandezas Fotométricas Fluxo luminoso F lumen 𝒍𝒎 é a parcela do fluxo radiante que gera uma resposta visual Grandezas Fotométricas Fluxo luminoso F lumen 𝒍𝒎 Grandezas Fotométricas É a potência de radiação emitida por uma fonte luminosa em todas as direções do espaço Sua unidade é o lúmenlm Fluxo luminoso também pode ser definido como a potência de radiação emitida por uma determinada fonte de luz e avaliada pelo olho humano Fluxo luminoso F lumen 𝒍𝒎 Grandezas Fotométricas P lúmens W Eficiência luminosa 𝒍𝒎𝑾 A eficiência luminosa de uma fonte pode ser influenciada pelo tipo de vidro difusor da luminária caso este absorva alguma quantidade de energia luminosa irradiada Eficiência Luminosa é um parâmetro que indica o quão eficiente uma fonte luminosa converte em luz a energia que recebe sendo avaliada pela correlação do fluxo luminoso total emitido dado em lúmens lm e o seu consumo de energia dado pela potência em Watts W Grandezas Fotométricas Eficiência luminosa 𝒍𝒎𝑾 O valor máximo teórico é de 683 𝑙𝑚𝑊 o que corresponderia a uma fonte hipotética de radiação monocromática de comprimento de onda igual a 555 𝑛𝑚 cor verdeamarelo comprimento este no qual a visão humana apresenta o pico de sensibilidade A figura mostra a variação da eficiência luminosa em função do comprimento de onda Em geral as fontes luminosas apresentam sua energia distribuída ao longo do espectro apresentando valores de eficiência luminosa bem abaixo dos 683 lmW Grandezas Fotométricas Eficiência luminosa 𝒍𝒎𝑾 é a capacidade da fonte em converter potência em luz Eficiência luminosa 𝒍𝒎𝑾 Grandezas Fotométricas Lâmpada LED de𝟏𝟐𝑾 produz 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝒍ú𝒎𝒆𝒏𝒔 logo 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟐 𝟗𝟏 𝟔𝟔 𝒍𝒎𝑾 Lâmpada Fluorescente compacta 𝟐𝟎𝑾 produz 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝒍ú𝒎𝒆𝒏𝒔 logo 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟐𝟎 𝟓𝟓 𝒍𝒎𝑾 Lâmpada Incandescente 𝟕𝟓𝑾 produz 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝒍ú𝒎𝒆𝒏𝒔 logo 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟕𝟓 𝟏𝟒 𝟏 𝒍𝒎𝑾 Eficiência luminosa 𝒍𝒎𝑾 Grandezas Fotométricas d d I A intensidade luminosa é a medida da percepção da potência emitida por uma fonte luminosa em uma dada direção Intensidade luminosaCandelacd Grandezas Fotométricas É a quantidade de luz emitida por uma fonte luminosa em uma determinada direção Utilizada em lâmpadas refletoras onde a intensidade luminosa está ligada ao Ângulo de Facho A unidade de medida de intensidade luminosa é dada em Candelas cd Intensidade luminosaCandelacd Grandezas Fotométricas O Ângulo de Facho mede o quanto a lâmpada é focada em uma determinada direção em relação a abertura do ângulo de projeção de luz a medida que distanciamos do ponto luminoso Nesse sentido lâmpadas com ângulo de facho estreito são ideais para iluminação de objetos menores e que requerem destaque no ambiente Por outro lado ângulo de facho abertos favorecem iluminação de áreas maiores utilizando poucas lâmpadas Â𝒏𝒈𝒖𝒍𝒐 𝒅𝒆 𝑨𝒃𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒅𝒆 𝑭𝒂𝒄𝒉𝒐 Grandezas Fotométricas Â𝒏𝒈𝒖𝒍𝒐 𝒅𝒆 𝑨𝒃𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒅𝒆 𝑭𝒂𝒄𝒉𝒐 Grandezas Fotométricas O ângulo de um FACHO LUMINOSO CONCENTRADO é delimitado pelos valores onde a intensidade atinge 50 da intensidade MÁXIMA CENTRAL ou seja ele dá a idéia de como o facho de luz se espalha à medida que se distanciaafasta do facho central Â𝒏𝒈𝒖𝒍𝒐 𝒅𝒆 𝑨𝒃𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒅𝒆 𝑭𝒂𝒄𝒉𝒐 Grandezas Fotométricas é a propagação da luz em uma dada direção dentro de um ângulo sólido unitário Ângulo Sólido sr 1 esterradiano é o ângulo espacial que tem seu vértice no centro da esfera cuja a área superficial é igual ao quadrado de seu raio Intensidade luminosa Candelacd Grandezas Fotométricas Intensidade luminosa Candelacd Grandezas Fotométricas é a medida da quantidade de luz incidente numa superfície por unidade de área A 1m de uma vela 1 lux Numa mesa de escritório 500 lux No exterior sob céu encoberto 10000 lux No sol no verão 100000 lux Valores típicos S lux E Iluminância lumenm2 ou lux lx Grandezas Fotométricas Iluminância lumenm2 ou lux lx Grandezas Fotométricas S lux E É o limite da razão do fluxo luminoso recebido pela superfície em torno de um ponto considerado para a área da superfície quando esta tende para zero Corresponde ao fluxo luminoso incidente numa determinada superfície por unidade de área Se uma superfície plana S de 𝟏𝒎𝟐é iluminada perpendicularmente por uma fonte de luz cujo fluxo luminoso F é de 1 lúmen apresenta uma iluminância de 1 lux Iluminância lumenm2 ou lux lx Grandezas Fotométricas A luminância é entendida como a medida da sensação de claridade provocada por uma fonte de luz ou superfície iluminada e avaliada pelo cérebro S superfície iluminada α ângulo entre a superfície iluminada e a vertical que é ortogonal à direção do fluxo luminoso I intensidade luminosa cos S I L Luminância cdm2 Grandezas Fotométricas Grandezas Fotométricas Luminância cdm2 e Iluminância O QUE É LUMINÂNCIA X O QUE É ILUMINÂNCIA A iluminância é termo que descreve a medição da quantidade de luz que incide sobre uma determinada área de superfície plana iluminação e espalhamento ou seja representa a quantidade de luz que incide sobre esse ponto específico como uma bancada por exemplo É uma luz incidente que não é visível sendo assim a claridade que se espalha pelo ambiente Já a luminância nada mais é do que a medição da quantidade de luz que passa ou reflete de uma superfície específica em um determinado ângulo Ela se refere à percepção visual e à percepção fisiológica da luz indicando quanta energia luminosa o olho humano pode perceber quando refletido por um objeto Lúmen é quantidade de luz medida através de um ponto emissor de luz Já o Lux tratase da incidência de luz de um ponto Por definição 1 lúmen tem a capacidade de iluminar a equivalência de 1 lux em 1 metro quadrado A Candela é definida pela intensidade luminosa seria a distribuição uniforme que incide de um ponto a um determinado local Grandezas Fotométricas Grandezas Fotométricas Grandezas Fotométricas Nível de iluminamento Iluminância Iluminância na altura do campo de trabalho Campo de trabalho é o local onde são desenvolvidas atividades que necessitam de níveis de iluminamento apropriados Quando o campo de trabalho não for definido adotase um plano de altura 075 metros paralelo ao piso Níveis de Iluminamento Recomendados Níveis de Iluminamento Recomendados Faixa Iluminância Lux Tipos de Tarefas 20 30 50 Áreas públicas com arredores escuros 50 75 100 Orientação simples para permanência curta A iluminação geral para áreas usadas interruptamente ou com tarefas visuais simples 100 150 200 Recintos não usados para trabalhos contínuos Depósitos 200 500 500 Tarefas com requisitos visuais limitados trabalho bruto em maquinaria auditórios 500 750 1000 Tarefas com requisitos visuais normais trabalho médio de maquinaria escritórios B Iluminação geral para áreas de trabalho 100015002000 Tarefas com requisitos especiais gravação manual inspeção indústria de roupas 200030005000 Tarefas visuais exatas e prolongadas eletrônica artes em tamanho pequeno 5000750010000 Tarefas visuais muito exatas montagem em microeletrônica C Iluminação adicional para tarefas visuais difíceis 10001500020000 Tarefas visuais muito especiais Nível de Iluminância por grupo de tarefas visuais NBR5413 Nível de Iluminância por grupo de tarefas visuais NBR5413 Reflectância é relação entre luz refletida e a luz incidente da superfície Nível de Iluminância por grupo de tarefas visuais NBR5413 Aplicação Devese somar os respectivos pesos das condicionantes da tabela anterior Se o total for igual a 3 ou 2 a iluminância recomendada será a menor das três apresentadas na primeira tabela Se o total for igual a 1 0 ou 1 a iluminância recomendada será a de valor intermediário Para um total igual a 2 ou 3 será recomendada a maior iluminância das três indicadas Refletância Absortância Transmitância ρ α τ 1 Propriedades Óticas dos Materiais Propriedades óticas dos materiais 𝑇 𝐴 𝑅 𝐼 ou 𝐼𝑂 𝐼𝑇 𝐼𝐴 𝐼𝑅 onde 𝑇 𝐼𝑇𝐼𝑂 𝐴 𝐼𝐴𝐼𝑂 𝑅 𝐼𝑅𝐼𝑂 Materiais Transparentes 𝑇 𝐴 𝑅 Materiais Opacos 𝑇 𝐴 𝑅 Materiais Translúcidos T pequena pouca radiação transmitida Radiação Absorvida A Feixe Incidente I Feixe Refletido R Feixe transmitido T l Propriedades óticas dos materiais Radiação Absorvida A Feixe Incidente I Feixe Refletido R Feixe transmitido T l Propriedades ópticas dos materiais Ofuscamento Ocorre quando lâmpadas luminárias ou aberturas são em demasia claras quando comparadas à luminosidade geral Iluminação Definições Direto A fonte de luz está dentro do campo visual do observador Luminárias ou Aberturas Indireto O observador vê a reflexão da fonte de luz numa superfície brilhante Monitor de Computador Contraste Capacidade de percepção de cores e de tonalidades entre duas partes de uma mesma tarefa visual observadas simultânea ou sucessivamente Função da capacidade de adaptação do olho do observador Idade O passar dos anos impõe uma maior iluminância e um maior contraste para que seja obtido um desempenho visual satisfatório Iluminação Definições Uniformidade Variação do nível de iluminamento no ambiente Tarefas onde o usuário necessita visualizar áreas bem e mal iluminadas alternadamente podem se tornar cansativas Pontos com níveis de iluminamento muito superiores em relação ao resto do ambiente podem distrair o usuário diminuindo a sua capacidade de concentração no trabalho Iluminação Definições Efeito estroboscópico Provocado pelas lâmpadas de descargas que operam com tensão de frequência igual à da rede elétrica piscando no caso do Brasil em 60 Hz É o caso das lâmpadas fluorescentes que utilizam reatores eletromagnéticos apresentando também o problema do ruído sonoro de 60 Hz causado pelo vibração das lâminas do núcleo e da própria carcaça do reator Iluminação Definições Efeito estroboscópico Provocado pelas lâmpadas de descargas que operam com tensão de frequência igual à da rede elétrica piscando no caso do Brasil em 60 Hz É o caso das lâmpadas fluorescentes que utilizam reatores eletromagnéticos apresentando também o problema do ruído sonoro de 60 Hz causado pelo vibração das lâminas do núcleo e da própria carcaça do reator Iluminação Definições Serviço Requerido Iluminação Definições Índice de Reprodução de Cores IRC Capacidade da fonte luminosa em fazer um objeto iluminado exibir suas cores verdadeiras O IRC varia de 0 a 100 onde por definição as fontes incandescentes apresentam IRC igual a 100 Quanto maior o IRC menor a distorção cromática Temperatura de cor Temperatura de cor TC A temperatura da cor expressa a aparência de cor da luz emitida pela fonte de luz Essa definição está baseada na relação entre a temperatura de um material hipotético e padronizado conhecido como corpo negro radiador e a distribuição de energia da luz emitida à medida que a temperatura do corpo negro é elevada a partir do zero absoluto Lei de Wien Temperatura de cor Temperatura de cor Temperatura de cor Temperatura de cor ILUMINAÇÃO A correta integração entre estes elementos resulta em ambientes iluminados adequadamente com níveis de conforto visual elevados e baixo consumo de energia ILUMINAÇÃO Cores das superfícies internas Mobiliário Reatores Circuitos de distribuição Utilização da luz natural Luminárias Lâmpadas A eficiência dos sistemas de iluminação artificial está associada às características técnicas à eficiência e ao rendimento de um conjunto de elementos Necessidades de iluminação do ambiente ILUMINAÇÃO Cores das superfícies internas Mobiliário Reatores Circuitos de distribuição Utilização da luz natural Luminárias Lâmpadas A correta integração entre estes elementos resulta em ambientes iluminados adequadamente com níveis de conforto visual elevados e baixo consumo de energia Necessidades de iluminação do ambiente SERVIÇO REQUERIDO ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL Iluminação artificial Lâmpada Dispositivo irradiador de luz Incandescente Convencional Halógena Mista Fluorescente Sódio Sódio Mercúrio Vapor Metálico Baixa Pressão Alta Pressão Descarga Eletroluminescência LED OLED LASER ILUMINAÇÃO O desempenho das lâmpadas vida útil rendimento luminoso índice de reprodução de cores Lâmpada Incandescente Adequadas para aplicações pontuais decorativas ou aplicações onde a iluminação é intermitente Apresentam o menor rendimento luminoso entre 12 e 17 lmW Menos duráveis com vida média de 1000 horas Excelente reprodução de cores Baixo custo são as mais baratas do mercado Fácil manutenção dispensando qualquer dispositivo auxiliar reator e ignitor para operar Uma lâmpada de 100 W converte apenas 5 da potência de entrada em luz visível Os demais 95 são convertidos em calor 83 em radiação infravermelha e 12 em perdas pelo bulbo Lâmpada Halógena Indicada para aplicações que necessitem de luz Ótima opção para a iluminação de vitrines em lojas existindo modelos comerciais com lente que filtra o espectro ultravioleta responsável pelo desbotamento de plásticos e tecidos de mercadorias expostas Um refletor especial desvia parte da radiação infravermelha emitida pelo filamento para trás refletindo apenas a radiação visível para frente Florescente Convencional A tecnologia fluorescente é a mais utilizadas nos setores comercial e de serviços Lâmpadas fluorescentes convencionais apresentam rendimentos entre 33 e 62 ImW para reatores eletromagnéticos convencionais com bom IRC e tonalidades variando entre 2700 e 6100 K Uma lâmpadas fluorescentes de 40 W convencional converte 25 da potência de entrada em luz visível 35 em radiação infravermelha e 40 em calor dissipado por condução e convecção Florescente compacta As lâmpadas fluorescentes compactas LFC começaram a ser fabricadas com o objetivo de substituírem lâmpadas incandescentes convencionais O desenvolvimento dos trifósforos permitiu a redução do diâmetro do tubo da lâmpada proporcionando uma elevada eficiência luminosa variando entre 52 e 60 lmW de 3 a 5 vezes maior que a eficiência da tecnologia incandescente com elevado IRC 85 e vida média dez vezes superior à das lâmpadas incandescentes Mercúrio de alta pressão Eficiência luminosa ligeiramente inferior à das lâmpadas fluorescentes convencionais com uma tonalidade de cor verdeazulada Convertem 16 da potência de entrada em radiação visível 16 em radiação infravermelha 4 em radiação ultravioleta e 64 em calor dissipado pelo bulbo Devido ao seu pobre IRC 45 e aos tempos de reacendimento e estabilização elevados 5 e 4 minutos respectivamente são geralmente empregadas em estacionamentos iluminação pública praças quadras poliesportivas e aplicações de uso não intermitente do sistema de iluminação Sódio de Alta Pressão Adequadas para aplicações que não exijam fidelidade cromática como por exemplo iluminação pública monumentos túneis e viadutos aeroportos certos tipos de indústria estacionamentos e outras áreas exteriores Existem lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão que substituem diretamente as lâmpadas de mercúrio de 250 W e 400 W sem necessidade de troca do reator Lâmpada de multivapores metálicos As lâmpadas de multivapores metálicos possuem rendimento luminoso similar ao das lâmpadas fluorescentes eficientes boa durabilidade 10000 horas e excelente IRC entre 80 e 85 Aliada a essas características o elevado fluxo luminoso emitido por lâmpada tornam as lâmpadas de multivapor metálico ideais para sistemas de iluminação de estádios quadras poli esportivas shopping centers e aplicações onde se deseje a correta reprodução de cores Lâmpadas de LED LEDs LightEmitting Diode Diodo emissor de luz de alta luminosidade Com elevada vida média maior que 20 anos e rendimento luminoso de 24 𝑙𝑚𝑊 superior aos 10 𝑙𝑚𝑊 da tecnologia incandescente A substituição de sinais de saída de emergência convencionais de 20 a 40 W por sinais com LEDs 5 W proporciona uma economia de energia de 75 a 88 Lâmpadas de LED Lâmpadas de LED Economia X até 30 até 60 até 95 Eficiente Luminárias A função de uma luminária é condicionar de maneira adequada a luz emitida pelas lâmpadas sobre área de trabalho Eficiência da luminária Percentagem de luz irradiada pela lâmpada que efetivamente é emitida pela luminária Quanto maior a eficiência da luminária menor a probabilidade de conforto visual e viceversa uma vez que o excesso de fluxo luminoso emitido pode causar o ofuscamento Iluminação Artificial Luminárias Esses componentes podem influenciar drasticamente o desempenho da luminária Por exemplo uma lente de acrílico translúcido pode absorver até 65 da radiação emitida pela lâmpada Componentes responsáveis pela distribuição adequada da luz no campo de trabalho Refletores Louvres difusores Lentes Lamelas A escolha da luminária adequada para um certo ambiente deve ser baseada nos fatores Atividade desenvolvida Tipo de iluminação desejada direta semidireta indireta diretaindireta etc Curva de distribuição luminosa da luminária Fator de utilização Luminárias Luminárias Reflexiva Convencional As luminárias eficientes são dotadas de refletores espelhados alumínio polido A superfície espelhada das luminárias reflexivas reduzem as perdas por reflexão aumentando a eficiência do conjunto A ausência da lâmpada vizinha evita que a iluminação emitida por uma lâmpada seja absorvida pela outra reduzindo também as perdas Luminárias Classificação feita pela CIE Comission Internationale de LEclairage Esta classificação baseiase na percentagem do fluxo luminoso total dirigido para cima ou para baixo de um plano horizontal de referência onde está situada a luminária ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL LUMINÁRIAS Ambiente com nível médio de Iluminância e necessidade de evitar reflexos Ex Salas com terminais de vídeo Ambiente com nível médiobaixo de Iluminância e pé direito Alto 𝟒𝒎 𝟔𝒎 Locais com nível baixo de Iluminância Locais com nível alto de Iluminância e necessidade de evitar ofuscamento Locais com nível médiobaixo de Iluminância e pé direito baixo O fator de utilização K é determinado pelas características do ambiente isto é pelas suas dimensões e os fatores de reflexão p das superfícies que variam conforme a cor e a textura dos materiais de acabamento de tetos paredes e pisos Alguns modelos de luminárias possuem elementos de controle de luz que têm como finalidade dirigir a luz para as áreas desejadas distribuindoa melhor além de permitir uma redução do efeito de ofuscamento Este ofuscamento ocorre quando a luz atinge o campo visual em um ângulo superior a 45 graus tomado a partir da vertical do centro ótico da luminária Luminárias Luminárias Ofuscamento Outro efeito prejudicial à realização de tarefas muito comum é a reflexão das luminárias em telas de vídeo que pode ser reduzido com a utilização dos mais diferentes tipos de louvres difusores e lamelas A manutenção das instalações também influi no nível de iluminação pois a poeira e sujeira acumulada nas lâmpadas e luminárias podem diminuir o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas reduzindo assim o rendimento do conjunto em até 50 Esta perda de rendimento pode variar conforme o tipo de acabamento do material ângulo de inclinação ventilação e freqüência de limpeza Luminárias ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL LUMINÁRIAS Uso Final Iluminação Instalação Clássica Alimentação 175 Watts 2 Reatores eletromagnéticos dissipando 27 Watts Fluxo Luminoso 11 000 Lumens Rendimento Global 65 Serviço Prestado 7 000 Lumens Instalação Eficiente Alimentação 69 Watts 1 Reator eletrônico dissipando 2 Watts Fluxo Luminoso 7 800 Lumens Rendimento Global 90 Serviço Prestado 7 000 Lumens 60 de Redução da Demanda por Luminária Iluminação Artificial Metodologias de Cálculo Iluminação Métodos de Cálculo Método dos lúmens resolução simplificada porém de menor precisão nos resultados Método das cavidades zonais mais custoso podendo levar a resultados mais confiáveis Método do ponto por ponto ou método das intensidades luminosas permite calcular o iluminamento em qualquer ponto da superfície de trabalho a partir do iluminamento individual dos aparelhos Métodos de Cálculo método dos lúmens Determinação do fluxo luminoso necessário para se obter um iluminamento médio desejado no plano do trabalho ψl fluxo total a ser emitido pelas lâmpadas em lúmens E iluminamento médio requerido pelo ambiente a iluminar em lux S área do recinto em m2 Fdi fator de depreciação do serviço da luminária Fu fator de utilização do recinto di u l F F S E Métodos de Cálculo método dos lúmens Fator de Depreciação de Serviço da Luminária Mede a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma luminária no fim do período considerado para iniciar o processo de manutenção e o fluxo emitido no início de sua operação Métodos de Cálculo método dos lúmens Fator de Utilização Relação entre o fluxo luminoso que chega ao plano de trabalho e o fluxo luminoso total emitido pelas lâmpadas O fator de utilização depende das dimensões do ambiente do tipo de luminária e da pintura das paredes Implica na determinação do índice de recinto K e o conhecimento das refletâncias médias ρte do teto ρpa das paredes e ρpi do piso que são função da tonalidade das superfícies iluminadas Teto Branco ρte 70 Claro ρte 50 Escuro ρte 30 Paredes Claras ρpa 50 Escuras ρpa 30 Pisos Escuro ρpi 10 Métodos de Cálculo método dos lúmens Índice do Recinto K O Índice do recinto é a relação entre comprimento largura e altura de montagem ou seja altura da luminária em relação ao plano de trabalho de acordo com o tipo de iluminação direta e indireta Onde A comprimento do recinto m B largura do recinto m Hlp altura da fonte de luz sobre o plano de trabalho m B A H A B K lp Métodos de Cálculo método dos lúmens Fator de Utilização Teto Parede Piso Métodos de Cálculo método dos lúmens Cálculo do Número de Luminárias ψl fluxo luminoso emitido por uma lâmpada em lúmens Nla número de lâmpadas por luminárias l la t lu N N Métodos de Cálculo método dos lúmens Distribuição da Luminárias O espaçamento que deve existir entre as luminárias 𝒀 depende de sua altura útil que por sua vez pode conduzir a uma distribuição adequada de luz A distância máxima 𝑿 entre os centros das luminárias deve ser de 1 a 15 da sua altura útil O espaçamento da luminária à parede 𝑿𝟏 𝒀𝟏 deve corresponder a metade deste valor Métodos de Cálculo método dos lúmens Distribuição da Luminárias 𝑋 1 a 15 𝐻𝑙𝑝 𝑌 1 a 15 𝐻𝑙𝑝 𝑋1 𝑋 2 𝑌1 𝑌 2 𝐻𝑙𝑝 Altura útil da luminária m X e Y espaçamento entre luminárias m Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Um galpão industrial central com medidas de 12 𝑥 17 𝑚 e altura de 75 𝑚 destinado à fabricação de peças mecânicas Sabese que o teto é branco as paredes claras e o piso escuro Determinar o número de projetores necessários utilizando lâmpadas a vapor de mercúrio de 400 𝑊 Níveis de Iluminamento Recomendados Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Cálculo do Fluxo Luminoso Usinas Metalúrgicas Usinagem Grosseira E 500 lux Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Usinas Metalúrgicas Usinagem Grosseira E 500 lux Cálculo da Área S A x B 12 x 17 204 m2 Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Usinas Metalúrgicas Usinagem Grosseira E 500 lux S A x B 12 x 17 204 m2 Fator de Depreciação do Serviço da Luminária refletor industrial para lâmpada Vapor de MercúrioVM Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Usinas Metalúrgicas Usinagem Grosseira E 500 lux S A x B 12 x 17 204 m2 Fator de Depreciação do Serviço da Luminária refletor industrial para lâmpada VM Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Cálculo do Fluxo Luminoso Usinas Metalúrgicas Usinagem Grosseira E 500 lux S 204 m2 Fator de Depreciação do Serviço da Luminária refletor industrial para lâmpada VM Fdl 07 Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Usinas Metalúrgicas Usinagem Grosseira E 500 lux S A x B 12 x 17 204 m2 Fator de Depreciação do Serviço da Luminária 𝐹𝑑𝑙 07 Métodos de Cálculo método dos lúmens Cálculo do Fator de Utilização Exemplo de Aplicação Solução Cálculo do Fator de Utilização 𝐻𝑙𝑝 6 𝑚 Métodos de Cálculo método dos lúmens Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Cálculo do Fator de Utilização Hlp 6 𝑚 𝐾 𝐴 𝐵 𝐻𝑙𝑝 𝐴 𝐵 Onde A comprimento do recinto m B largura do recinto m Hlp altura da fonte de luz sobre o plano de trabalho m Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Cálculo do Recinto Hlp 6 m 𝐾 𝐴 𝐵 𝐻𝑙𝑝 𝐴 𝐵 17 12 6 17 12 117 Onde A comprimento do recinto m B largura do recinto m Hlp altura da fonte de luz sobre o plano de trabalho m Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Tipo de Lâmpada SDK 472 Métodos de Cálculo método dos lúmens Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Fator de Utilização Teto Branco ρte 70 Paredes Claras ρpa 50 Pisos Escuro ρpi 10 Métodos de Cálculo método dos lúmens Teto Piso Parede 𝐾 117 Métodos de Cálculo método dos lúmens Teto Piso Parede 𝐾 117 Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Fator de Utilização para Luminária HDK 472 Para 𝐾 117 𝐾 100 𝐹𝑢 058 𝐾 125 𝐹𝑢 063 Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Fator de Utilização para Luminária HDK 472 Para 𝐾 117 𝐾 100 𝐹𝑢 058 𝐾 125 𝐹𝑢 063 125 117 063 𝐹𝑢 117 1 𝐹𝑢 058 Métodos de Cálculo método dos lúmens Fator de Utilização para Luminária HDK 472 125 117 063 𝐹𝑢 117 1 𝐹𝑢 058 008 063 𝐹𝑢 017 𝐹𝑢 058 008𝐹𝑢 058 017063 𝐹𝑢 𝐹𝑢 058 017 008 063 𝐹𝑢 𝐹𝑢 058 1338 2125𝐹𝑢 3125𝐹𝑢 1918 𝐹𝑢 19183125 𝑭𝒖 𝟎 𝟔𝟏𝟑𝟕 Métodos de Cálculo método dos lúmens Exemplo de Aplicação Solução Seleção da Lâmpada Métodos de Cálculo método dos lúmens O fluxo ψt total será ψl fluxo total a ser emitido pelas lâmpadas em lúmens E iluminamento médio requerido pelo ambiente a iluminar em lux S área do recinto em m2 Fdi fator de depreciação do serviço da luminária Fu fator de utilização do recinto 𝜓𝑙 𝐸 𝑆 𝐹𝑢 𝐹𝑑𝑖 Métodos de Cálculo método dos lúmens O fluxo ψt total será 𝜓𝑡 500 204 070 06137 237412 lumens ψl fluxo total a ser emitido pelas lâmpadas em lúmens E iluminamento médio requerido pelo ambiente a iluminar em lux S área do recinto em m2 Fdi fator de depreciação do serviço da luminária Fu fator de utilização do recinto 𝜓𝑙 𝐸 𝑆 𝐹𝑢 𝐹𝑑𝑖 Métodos de Cálculo método dos lúmens Cálculo do número de luminárias 𝑁𝑙𝑢 𝜓𝑡 𝑁𝑙𝑎 𝜓𝑙 ψl fluxo luminoso emitido por uma lâmpada em lúmens Nla número de lâmpadas por luminárias Métodos de Cálculo método dos lúmens Cálculo do número de luminárias 𝑁𝑙𝑢 𝜓𝑡 𝑁𝑙𝑎 𝜓𝑙 237412 1 22000 1079 ψl fluxo luminoso emitido por uma lâmpada em lúmens Nla número de lâmpadas por luminárias Métodos de Cálculo método dos lúmens Distribuição das Luminárias Galpão de forma retangular devese adotar a opção por distribuir as luminárias em número proporcional à direção da largura e à direção do comprimento da área Optouse por 12 luminárias para melhor se adequar a sua distribuição na área em questão Logo a distância entre as luminárias e a distância entre estas e a parede vale Métodos de Cálculo método dos lúmens Distribuição das Luminárias 𝑦 1 a 15 𝐻𝑙𝑝 y1 y 2 𝐿𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 12𝑚 𝑦 𝑦 𝑦1 𝑦1 12𝑚 𝐻𝑙𝑝 Altura útil da luminária m X e Y espaçamento entre luminárias m Métodos de Cálculo método dos lúmens Distribuição das Luminárias 𝑦 1 a 15 𝐻𝑙𝑝 y1 y 2 𝐿𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 12𝑚 𝑦 𝑦 𝑦1 𝑦1 12𝑚 2𝑦 2𝑦112m 2𝑦 2𝑦 2 12𝑚 3𝑦 12𝑚 𝑦 4𝑚 𝑦 1 𝑎 15𝐻𝑙𝑝 𝑦 6 𝑎 9𝑚 𝑦 4𝑚 Atendido 𝐻𝑙𝑝 Altura útil da luminária m X e Y espaçamento entre luminárias m Métodos de Cálculo método dos lúmens 𝑥 1 a 15 𝐻𝑙𝑝 x1 x 2 𝐿𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 17𝑚 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥1 𝑥1 17𝑚 𝐻𝑙𝑝 Altura útil da luminária m X espaçamento entre luminárias m Distribuição das Luminárias Métodos de Cálculo método dos lúmens 𝑥 1 a 15 𝐻𝑙𝑝 x1 x 2 𝐿𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 17𝑚 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥1 𝑥1 17𝑚 3𝑥 2𝑥117m 3𝑥 2𝑥 2 17𝑚 4𝑥 17𝑚 𝑥 425𝑚 𝑥 1 𝑎 15𝐻𝑙𝑝 𝑥 6 𝑎 9𝑚 𝑥 425𝑚 𝐴𝑡𝑒𝑛𝑑𝑖𝑑𝑜 𝐻𝑙𝑝 Altura útil da luminária m X espaçamento entre luminárias m Distribuição das Luminárias Métodos de Cálculo método dos lúmens Distribuição das Luminárias Luminotécnica Ádamo de Sousa Araújo 2023 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS CENTRO DE ENGENHARIAS CURSO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA ELETROTÉCNICA