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Engenharia de Produção ·
Instalações Elétricas
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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS E INDUSTRIAIS PROF OZENIR DIAS ILUMINAÇÃO Previsão de Carga NBR5410 Potência Mínima de Iluminação Para área igual ou inferior a 6 m² atribuir um mínimo de 100 VA Para área superior a 6 m² atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m² acrescido de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros NBR5410 não estabelece critérios para iluminação de áreas externas em residências A definição cabe ao projetistas e ao cliente Os critérios mínimos citados podem ser utilizados em alternativa aos requisitos estabelecidos na norma NBR5413 Iluminação de interiores Procedimento NBR5413 foi substituída pela NBR ISO 8995 Estabelece requisitos de iluminação para locais de trabalho internos e os requisitos para que as pessoas desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente com conforto e segurança durante todo o período de trabalho Prof Ozenir Dias 2 ILUMINAÇÃO Porque se preocupar com a iluminação do ambiente NBR ISO 8995 Uma boa iluminação propicia a visualização do ambiente permitindo que as pessoas vejam se movam com segurança e desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente precisa e segura sem causar fadiga visual e desconforto Diminuição de erros e acidentes Maior conforto bemestar e segurança Elevação do rendimento no trabalho Influências positivas sobre os sistema nervoso Os estabelecimentos industriais e comerciais e até residências vêm dando cada vez mais uma maior importância a uma iluminação eficiente e adequada Prof Ozenir Dias 3 ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO Iluminação é o maior consumidor de energia Oportunidade de reduzir o consumo de energia Iluminação adequada dentro dos padrões definidos pela norma A indústria da iluminação tem investido na eficiência e economia de energia Uma das tecnologias mais benéficas desenvolvidas nos últimos 100 anos foi a iluminação elétrica É possível reduzir o consumo de energia sem diminuir os benefícios de uma boa iluminação através de um projeto luminotécnico Prof Ozenir Dias 5 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos As grandezas e conceitos a seguir relacionados são fundamentais para o entendimento dos elementos da luminotécnica O que é a Luz Segundo o Professor Creder É o aspecto da energia radiante que um observador humano constata pela sensação visual determinada pelo estímulo da retina ocular Ao acendermos uma lâmpada elétrica esta emite uma série de radiações Estas radiações são resultantes da transformação da energia elétrica em outras formas de energia radiações infravermelhas ultravioletas e luz visível Luminotécnico é o estudo da aplicação de iluminação artificial tanto em espaços interiores como exteriores Prof Ozenir Dias 6 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Fluxo Radiante É a quantidade de energia transportada por uma radiação Símbolo P Unidades Joule J watthora Wh Fluxo Luminoso É a radiação total de uma fonte luminosa percebida pelo olho humano Ou a quantidade de luz emitida por uma fonte medida em lúmens na sua tensão nominal de funcionamento Símbolo φ Phi Unidade lúmen lm As lâmpadas conforme seu tipo e potência apresentam fluxos luminosos diversos lâmpada incandescente de 100 W 1000 a 1500 lm lâmpada fluorescente de 40 W 1700 a 3250 lm Prof Ozenir Dias 7 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Eficiência Luminosa É a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma lâmpada e a potência elétrica desta lâmpada n φ 𝑃 lmw lâmpada incandescente de 100W 10 a 15 lmW lâmpada fluorescente de 40 W 425 lmW a 815 lmW Intensidade Luminosa É o fluxo luminoso irradiado na direção de um determinado ponto Símbolo I Unidade Candela cd Para melhor entender a intensidade luminosa é importante conhecer o conceito da curva de distribuição luminosa Prof Ozenir Dias 8 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Curva de Distribuição Luminosa CDL Tratase de um diagrama polar no qual se considera a lâmpada reduzida a um ponto no centro do diagrama e se representa a intensidade luminosa nas várias direções por vetores cujos módulos são proporcionais a velocidades partindo do centro do diagrama A curva obtida ligandose as extremidades desses vetores é a curva de distribuição luminosa Símbolo CDL Unidade Candela cd Prof Ozenir Dias 9 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Iluminância ou Iluminamento E É a relação entre o fluxo luminoso incidente numa superfície e a superfície sobre a qual este incide É a densidade de fluxo luminoso na superfície sobre a qual este incide A unidade é o LUX Utilizase o aparelho luxímetro para medir a iluminância do local A iluminância também é expressa E φ 𝑑² lmm² Como o fluxo luminoso não é distribuído uniformemente a iluminância não será a mesma em todos os pontos da área em questão Considerase por isso a iluminância média Em Existem normas especificando o valor mínimo de Em para ambientes diferenciados pela atividade exercida relacionados ao conforto visual Alguns dos exemplos mais importantes estão relacionados na norma ABNT NBR 5413 ou ISO 8995 Prof Ozenir Dias 10 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Iluminância ou Iluminamento E Prof Ozenir Dias 11 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Luminância Das grandezas mencionadas nenhuma é visível isto é os raios de luz não são vistos a menos que sejam refletidos em uma superfície e aí transmitam a sensação de claridade aos olhos Essa sensação de claridade é chamada de luminância Símbolo L Unidade cdm² L 𝐼 𝐴𝑐𝑜𝑠𝑎 I é a intensidade luminosa em cd A é área projetada em m² 𝑎 é o ângulo considerado em graus Prof Ozenir Dias 12 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Quando se ilumina uma superfície de vidro por exemplo uma parte do fluxo luminoso é Refletido outro atravessa o vidro e o outro é absorvido pela superfície transformandose em calor Teremos que o fluxo luminoso será dividido em Refletido Transmitido e Absorvido Então três fatores a se definir refletância transmitância e fator de absorção Refletância ou coeficiente de reflexão ρ É a relação entre o fluxo luminoso refletido por uma superfície φ𝑟 e fluxo luminoso incidente sobre ela φ ρ φ𝑟 φ O valor da refletância é normalmente dado em porcentagem Esse coeficiente é geralmente dado em tabelas cujos valores são função das cores e dos materiais utilizados Transmitância ou fator de transmissão τ É a relação entre o fluxo luminoso transmitido por uma superfície φτ e o fluxo luminoso que incide sobre a mesma τ φτ φ Fator de absorção α É a relação entre o fluxo luminoso absorvido por uma superfície φα e o fluxo luminoso que incide sobre a mesma α φα φ Prof Ozenir Dias 13 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Temperatura de cor É a grandeza que expressa a aparência de cor de uma luz Símbolo T Unidade K Kelvin Avaliação comparativa da cor de diversas lâmpadas é difícil Definiu a Temperatura de cor para classificar a luz Por exemplo A temperatura de cor de aproximadamente 3000K corresponde à luz quente de aparência amarelada A luz fria 6000 K ou mais tem uma aparência branco violeta A luz branca natural emitida pelo sol em céu aberto ao meio dia tem temperatura de cor de 5800 K É importante destacar que a cor da luz em nada interfere na eficiência energética da lâmpada não sendo válida a impressão de que quanto mais clara mais potente é a lâmpada Prof Ozenir Dias 14 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Temperatura de cor Objetos iluminados podem nos parecer diferentes mesmo se as fontes de luz tiverem idêntica tonalidade As variações de cor dos objetos iluminados sob fontes de luz diferentes podem ser identificadas através de um outro conceito Reprodução de Cores e de sua escala qualitativa Índice de Reprodução de Cores Ra ou IRC Prof Ozenir Dias 15 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Índice de reprodução de cores É a medida correspondente entre a cor real de um objeto ou superfície e sua aparência diante da fonte de luz Símbolo IRC ou RA Unidade R Um metal sólido padrão foi aquecido até irradiar luz e utilizado como referência para se estabelecer níveis de reprodução de cores Definiuse que o IRC neste caso seria um número ideal igual a 100 Quanto maior a diferença na aparência de cor do objeto iluminado em relação ao padrão sob a radiação do metal sólido menor é seu IRC Prof Ozenir Dias 16 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Fator de Fluxo Luminoso É a radiação total de uma fonte luminosa percebida pelo olho humano Símbolo BF Unidade A maioria das lâmpadas de descarga opera em conjunto com reatores Neste caso observamos que o fluxo luminoso total obtido neste caso depende do desempenho deste reator Este desempenho é chamado de fator de fluxo luminoso e pode ser obtido de acordo com a equação BF 𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑜𝑠𝑜 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑑𝑜 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑜𝑠𝑜 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 Prof Ozenir Dias 17 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Prof Ozenir Dias 18 ILUMINAÇÃO Tipos de Lâmpadas Incandescente Halogênea Fluorescente Fluorescente Compacta PL Lâmpada de Descarga Vapor de mercúrio de alta pressão Lâmpada de Descarga Mista Lâmpada de Descarga Vapor de Sódio Lâmpada de Descarga Vapor Metálico Lâmpada LED Prof Ozenir Dias 19 ILUMINAÇÃO Incandescente Constituída por um pequeno filamento de tungstênio em seu interior que ao ser percorrido por uma corrente elétrica aquecese e tornase incandescente emitindo luz Eficiência Luminosa Baixa 10 a 20 lmW Apenas 5 da energia elétrica consumida é transformada em luz Vida útil Baixa por volta de 1000 h Fator de potência puramente resistivo fp1 Custo de instalação Baixo mas alto no consumo de energia Potências 25 40 60 75 100 150 200 W IRC BOA 100 2016 ficaram proibidas de serem comercializadas no Brasil Prof Ozenir Dias 20 ILUMINAÇÃO Halogênea Possuem o mesmo principio de funcionamento que a incandescente Trabalham em conjunto com o Gás Halogênio Eficiência Luminosa Superior a incandescente devido ao Gás 2030 lmW Vida útil Média por volta de 2000 a 4000 h Fator de potência puramente resistivo fp1 Custo de instalação Baixo mas alto no consumo de energia Potências 20 35 50 75 90 100 150 300 500 e 1000 W IRC 100 Europa e EUA em 2016 determinaram a descontinuidade da comercialização Prof Ozenir Dias 21 ILUMINAÇÃO Fluorescente Constituídas por um tubo de vidro transparente dois eletrodos uma mistura de gases a baixa pressão e um material que reveste o tubo Quando a lâmpada é conectada a uma fonte de tensão estabelece uma diferença de potencial entre os eletrodos e consequentemente uma corrente elétrica começa a ser conduzida pela mistura gasosa Vapor de mercúrio fazendo com que haja a emissão de radiação ultravioleta Essa radiação é absorvida pela substância fósforo que reveste o tubo da lâmpada e convertida em luz visível sendo refletida para o ambiente Prof Ozenir Dias 22 ILUMINAÇÃO Fluorescente Eficiência Luminosa Alta 50 a 70 lmW Vida útil Elevada por volta de 7500 a 12000 h Fator de potência indutivo fp06 Custo de instalação Alto Devido o uso de reatorstarter Potências 15 16 20 32 36 40 65 e 110 W IRC Médio 85 Obs A vida mediana diminui muito em função da frequência de acendimentos e desligamentos Prof Ozenir Dias 23 ILUMINAÇÃO Fluorescente Compacta PL Tem o mesmo princípio de funcionamento da fluorescente A tecnologia da fluorescente foi incorporada de forma reduzida Aquecem menos o ambiente Prof Ozenir Dias 24 ILUMINAÇÃO Fluorescente Compacta Eficiência Luminosa Alta 60 a 100 lmW Vida útil Elevada por volta de 3000 a 12000 h Fator de potência indutivo fp06 Custo de instalação Baixo reator integrado a lâmpada Potências 12 16 20 25 30 45 W IRC Médio 85 Obs A vida mediana diminui muito em função da frequência de acendimentos e desligamentos Prof Ozenir Dias 25 ILUMINAÇÃO LED O LED é um diodo semicondutor composto por cristais de silício e germânio que quando energizado emite luz visível a olho nú Eles são econômicos e tem alta durabilidade Na lâmpada existe uma fita de LED que produz luz quando por ela é percorrido por corrente elétrica Existe também um circuito eletrônico que ajusta a tensão para 12 V que é o necessário para funcionamento da lâmpada Prof Ozenir Dias 26 ILUMINAÇÃO LED Eficiência Luminosa Alta acima de 100 lmW Vida útil Elevada por volta 100000 h Fator de potência indutivo fp07 a 092 Custo de instalação Alto Potências 2200 W IRC 100 Prof Ozenir Dias 27 ILUMINAÇÃO Comparando LED com demais lâmpadas Prof Ozenir Dias 28 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Para iluminação de grande áreas ou iluminação urbana utilizamse lâmpadas de descarga uma vez que as lâmpadas usuais de ambiente predial apresentam limitações para grandes áreas LED ESTÁ PRONTA PRA SUBSTITUIR TAIS LÂMPADAS O funcionamento dessas lâmpadas ocorre através de um reator que será responsável para gerar uma descarga necessária para ionizar o gás interno da lâmpada Algumas dessas lâmpadas necessitam de 2 a 15 minutos entre a partida e a estabilização total do fluxo luminoso Prof Ozenir Dias 29 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Vapor de Mercúrio Com eficiência luminosa de até 60 lmW Durabilidade alta por volta 18 000 h Custo relativamente baixo mas requer reator Cor branca 33004100 k Potência de 125 250 e 400 W Tempo de Partida Alto 4 a 5 min IRC acima de 40 São utilizadas para iluminação de grandes áreas e fechadas locais onde o IRC não é importante Prof Ozenir Dias 30 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Vapor de Sódio Com eficiência luminosa de até 120 lmW Durabilidade alta por volta 32 000 h Custo relativamente alto requer reator ignitor Cor mais amarelada 2000 k ou branco quente Potência de 70 100 150 250 e 400 W Tempo de Partida Alto 4 a 5 min IRC acima de 20 São utilizadas em locais onde a reprodução de cor não é um fato importante como em ruas estradas portos ferrovias e estacionamentos Prof Ozenir Dias 31 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Vapor Metálico Com eficiência luminosa de 80100 lmW Durabilidade alta por volta 15 000 h Custo relativamente alto requer reator Cor branca 4000 k Potência de 70 100 150 250 400 W até 1000 W Tempo de Partida Alto 4 a 5 min IRC acima de 65 Geralmente são utilizadas em indústrias e locais que requer um bom índice de reprodução de cores Prof Ozenir Dias 32 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Vapor sódio x LED Prof Ozenir Dias 33 ILUMINAÇÃO Equipamentos Auxiliares utilizados em Iluminação Luminária Abriga a lâmpada e direciona a luz Soquete tem como função garantir fixação mecânica e a conexão elétrica da lâmpada Reator equipamento auxiliar ligado entre a rede e as lâmpadas de descarga cuja função é estabilizar a corrente através da mesma Cada tipo de lâmpada requer um reator específico Starter Elemento bimetálico cuja função é préaquecer os eletrodos das lâmpadas fluorescentes Ignitor Dispositivo eletrônico cuja função é fornecer à lâmpada um pulso de tensão necessário para o acendimento Capacitor acessório que tem como função corrigir o fator de potência de um sistema que utiliza reator magnético Da mesma forma que para cada lâmpada de descarga existe seu reator específico existe também um capacitor específico para cada reator Dimmer tem como função variar a intensidade da luz de acordo com a necessidade Prof Ozenir Dias 34 ILUMINAÇÃO Equipamentos Auxiliares utilizados em Iluminação Prof Ozenir Dias 35 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Como geralmente a lâmpada é instalada dentro de luminárias o fluxo luminoso final que se apresenta é menor do que o irradiado pela lâmpada devido à absorção reflexão e transmissão da luz pelos materiais com que são construídas O fluxo luminoso emitido pela luminária é avaliado através da eficiência da luminária Eficiência de luminária rendimento da luminária Símbolo 𝑛𝐿 Razão do fluxo luminoso emitido por uma luminária medido sob condições práticas especificadas para a soma dos fluxos individuais das lâmpadas funcionando fora da luminária em condições específicas Esse valor é normalmente indicado pelos fabricantes de luminárias Prof Ozenir Dias 36 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Eficiência do Recinto Símbolo 𝑛𝑅 Dependendo do recinto que a luminária será instalada o fluxo luminoso poderá se propagará mais facilmente Índice do Recinto Símbolo K O índice do recinto é a relação entre as dimensões do local Para iluminação direta k 𝑎𝑥𝑏 ℎ𝑎𝑏 1 Para iluminação indireta k 3𝑥𝑎𝑥𝑏 2𝑥h𝑎𝑏 2 a comprimento do recinto b largura do recinto h o pédireito útil e h a distância do teto ao plano de trabalho Prof Ozenir Dias 37 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Pédireito útil h É o valor do pédireito total do recinto H menos a altura do plano de trabalho hpltr menos a altura do pendente da luminária hpend Isto é a distância real entre a luminária e o plano de trabalho Fluxo Luminoso emitido por uma lâmpada sofre influência do tipo de luminária e a configuração física do recinto onde ele se propagará Prof Ozenir Dias 38 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Eficiência do Recinto Uma vez que se calculou o índice do recinto K procurase identificar os valores da refletância do teto paredes e piso Escolhese a indicação de curva de distribuição luminosa que mais se assemelha à da luminária a ser utilizada no projeto Na interseção da coluna de refletâncias e linha de índice do recinto encontrase o valor da eficiência do recinto Prof Ozenir Dias 39 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Fator de Utilização Símbolo Fu O fluxo luminoso final útil que incidirá sobre o plano de trabalho é avaliado pelo fator de utilização Ele indica a eficiência luminosa do conjunto lâmpada luminária e recinto O produto da eficiência do recinto ηR pela eficiência da luminária ηL nos dá o fator de utilização Fu visto a seguir Fu ηLx ηR Muitas vezes o fator utilização é fornecido pelo catálogo do fabricante da luminária É apresentado o valor da eficiência do recinto já multiplicado pela eficiência da luminária encontrado pela interseção do Índice do Recinto K e das Refletâncias do teto paredes e piso Prof Ozenir Dias 40 ILUMINAÇÃO Metodologia de um projeto de luminotécnica Uma vez definidas as grandezas utilizadas nos projetos podese partir para o planejamento de um sistema de iluminação Um projeto luminotécnico pode ser resumido em Escolha da lâmpada e da luminária mais adequada Cálculo da quantidade de luminárias Disposição das luminárias no recinto Cálculo de viabilidade econômica O desenvolvimento de um projeto exige uma metodologia para se estabelecer uma sequência lógica de cálculos Prof Ozenir Dias 41 ILUMINAÇÃO Metodologia de um projeto de luminotécnica A metodologia recomendada propõe as seguintes etapas Préprojeto 1 Determinação dos objetivos da iluminação e dos efeitos que se pretende alcançar 2 Levantamento das dimensões físicas do local layout materiais utilizados e características da rede elétrica no local Projeto 3 Análise dos Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação 4 Cálculo da iluminação geral 5 Adequação dos resultados ao projeto 6 Avaliação do consumo energético 7 Avaliação de custos 8 Cálculo de rentabilidade Prof Ozenir Dias 42 ILUMINAÇÃO Metodologia de um projeto de luminotécnica Análise dos Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação Quanto mais elevada a exigência visual da atividade maior deverá ser o valor da iluminância média Em sobre o plano de trabalho Devese consultar a norma NBR5413 ou a ISO 8995 para definir o valor de Em pretendido Devese considerar também que com o tempo de uso se reduz o fluxo luminoso da lâmpada devido tanto ao desgaste quanto ao acúmulo de poeira na luminária resultando em uma diminuição da iluminância Por isso quando do cálculo do número de luminárias estabelecese um Fator de Depreciação Fdo qual elevando o número previsto de luminárias evita que com o desgaste o nível de iluminância atinja valores abaixo do mínimo recomendado Considerase por exemplo uma depreciação de 20 para ambientes com boa manutenção escritórios e afins e de 40 para ambientes com manutenção crítica galpões industriais garagens etc dando origem a Fatores de Depreciação respectivamente de 20 Fd 08 40 Fd 06 Há também tabelas que levam em consideração o período de manutenção realizada Prof Ozenir Dias 43 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Basicamente existem dois métodos para cálculo luminotécnico Método dos Lumens ou Método do Fluxo Luminoso O método mais utilizado para sistemas de iluminação em edificações é o método dos Lumens ou método do Fluxo Luminoso que consiste em determinar a quantidade de fluxo luminoso lumens necessário para determinado recinto baseado no tipo de atividade desenvolvida cores das paredes e teto e do tipo de lâmpadaluminária escolhidos Método Ponto a Ponto O método ponto a ponto também chamado de método das intensidades luminosas permite o cálculo do iluminamento em qualquer ponto da superfície individualmente para cada projetor atinja o ponto considerado O iluminamento total será a soma dos iluminamentos proporcionados pelas unidades individuais Este método que deve ser usado quando a dimensões da fonte luminosa são muito pequenas em relação ao plano que deve ser iluminado baseiase nas leis de Lambert que diz O iluminamento varia inversamente com o quadrado da distância d do ponto iluminado ao foco luminoso Neste método não são consideradas as refletâncias das superfícies teto paredes e piso Prof Ozenir Dias 44 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Definições Básicas Área da tarefa A área parcial em um local de trabalho no qual a tarefa visual está localizada e é realizada Entorno imediato Uma zona de no mínimo 05 m de largura ao redor da área da tarefa dentro do campo de visão Iluminância mantida Em Valor abaixo do qual não convém que a iluminância média da superfície especificada seja reduzida Plano de trabalho Superfície de referência definida como o plano no qual o trabalho é habitualmente realizado Iluminação do ambiente Conforto visual Realização das tarefas de forma rápida e precisa Escolher o nível de iluminância mantida Em Distribuição adequada das luminárias Manutenções Prof Ozenir Dias 45 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Nível de iluminância do ambiente NBR ISO 8995 Especifica os requisitos de iluminação para locais de trabalho internos e os requisitos para que as pessoas desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente com conforto e segurança durante todo o período de trabalho Apresenta em tabelas a iluminância que deve ser mantida no ambiente levando em consideração a sua atividade Prof Ozenir Dias 46 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Nível de iluminância do ambiente Observações A iluminância mantida necessária ao ambiente de trabalho pode ser reduzida quando Os detalhes da tarefa são de um tamanho excepcionalmente grande ou de alto contraste A tarefa é realizada em um tempo excepcionalmente curto Em áreas de trabalho contínuo a iluminância mantida não pode ser inferior a 200 lux Refletâncias úteis Teto 06 a 09 Paredes 03 a 08 Piso 01 a 05 Iluminância no entorno Ex Sala de aula Em300 Entorno 200 Prof Ozenir Dias 47 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico O método dos lumens que é um método simples que foi desenvolvido para cálculos rápidos manuais O método dos lumens é o método mais empregado para o projeto e dimensionamento de sistemas de iluminação interna há mais de meio século Sua finalidade é calcular o valor médio em serviço da iluminação de um local dotado de iluminação geral distribuída Com o emprego do método dos lumens obtémse informações referentes à iluminação geral distribuída para um plano de trabalho horizontal que ocupa toda a área do ambiente Recomendações para dimensionamento pelo Método dos Lumens Dimensionamento da iluminação geral distribuída Distribuição das luminárias ambientes internos Prof Ozenir Dias 48 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Método dos Lumens Cálculo da quantidade de luminárias n 𝐸𝑥𝑆 φlumin𝑥𝐹𝑈𝑥𝐹𝑑 φlumin Fluxo luminoso total de cada luminária E Iluminância desejada do ambiente em lux S Área do recinto em m² FU fator de utilização Fd fator de depreciação Seguinte passo Seleção da iluminância mantida através das tabelas da norma ISO 8995 Escolha da luminária e da lâmpada Depende de Ambiente comercial industrial domiciliar etc fatores econômicos razões da decoração facilidade de manutenção etc Necessário consulta de catálogos dos fabricantes Fator de utilização Índice do recinto Índices de refletância Fator de depreciação Manutenção Prof Ozenir Dias 49 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações Comprimento 80 m Largura 60 m e Altura 275 m Altura do plano de trabalho em relação ao piso 075 m Teto médio parede escura e piso escuro Nível de iluminação estipulado 500lux Luminária utilizada luminária de embutir em chapa de aço protegida contra ferrugem com pintura eletrostática em epóxi cor branca Ref Indelpa BNI 512 2x32W Lâmpada utilizada fluorescente 32 W com fluxo luminoso de 2700 lm IRC 85 e 4000K Ref Philips TLDRS32WS8425 Reator eletrônico 2x32W 127220V 5060 Hz partida instantânea fator de fluxo luminoso 1 Prof Ozenir Dias 50 ILUMINAÇÃO Passo a passo Seleção da iluminância mantida através das tabelas da norma ISO 8995 Definido em 500 lux Escolha da luminária e da lâmpada Luminária luminária de embutir em chapa de aço protegida contra ferrugem com pintura eletrostática em epóxi cor branca Ref Indelpa BNI 512 2x32W Lâmpada fluorescente 32 W com fluxo luminoso de 2700 lm IRC 85 e 4000K Ref Philips TLDRS32WS8425 Fator de utilização 063 Índice do recinto K 3𝑥𝑎𝑥𝑏 2𝑥h𝑎𝑏 257 usar o mais próximo 25 a Comprimento 8 m b largura 6 m h distância do teto ao plano de trabalho 2 altura ambiente altura plano de trabalho 275075 Índices de refletância Teto médio parede escura e piso escuro Refletância pela tabela anterior 311 Prof Ozenir Dias 51 ILUMINAÇÃO Passo a passo Fator de depreciação 08 Ambiente normal Manutenção a cada 7500 h Calcular o número de luminárias n 𝐸𝑥𝑆 φlumin𝑥𝐹𝑈𝑥𝐹𝑑 E 500 lux S a comprimento x b largura 8x6 48 m² FU 063 calculado anteriormente 𝐹𝑑 08 Manutenção de 7500 ambiente normal φ lumin ΦnomNlampXfatorReator 2700x2x1 5400 lumens n 𝐸𝑥𝑆 φlumin𝑥𝐹𝑈𝑥𝐹𝑑 882 então teremos 9 luminárias nesse ambiente Prof Ozenir Dias 52 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações 2 Etapa Distribuição das luminárias Uma vez calculado o número de luminárias devemos proceder à sua distribuição sobre a planta local Em locais de planta retangular as luminárias se distribuem de forma uniforme em filas paralelas aos eixos de simetria do local A distância máxima de separação entre as luminárias depender do ângulo de abertura do facho de luz e da altura das luminárias em relação ao plano de trabalho Quanto mais aberto seja o facho de luz e maior a altura da luminária mais superfície ela iluminará embora seja menor a iluminância resultante no plano de trabalho de acordo com a lei do inverso dos quadrados das distâncias De uma forma geral para a maioria das luminárias e condições de locais obtémse uma distribuição de luz satisfatória com um espaçamento das luminárias igual ou inferior à uma vez e meia a distância entre as luminárias e o plano de trabalho 𝑒𝐿 15𝑥ℎ 𝑒𝐿 é o espaçamento máximo entre luminárias h é a altura da fonte luminosa ao plano de trabalho Prof Ozenir Dias 53 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações 3 Etapa Adequação dos Resultados ao Projeto Se a quantidade de luminárias resultantes do cálculo não for compatível com sua distribuição desejada recomendase sempre o acréscimo de luminárias e não a eliminação para que não haja prejuízo do nível de iluminância desejado Cálculo de controle Definida a quantidade de luminárias desejada podese calcular exatamente a iluminância média alcançada pela equação 𝐸𝑚 𝑁𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑥φ𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑥𝐹𝑢𝑥𝐹𝑑 𝑆 Prof Ozenir Dias 54 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações No caso do nosso exemplo 10 luminárias possibilitam uma distribuição harmoniosa no local dispostas em duas filas de 5 luminárias Prof Ozenir Dias 55 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações No caso do nosso exemplo 10 luminárias possibilitam uma distribuição harmoniosa no local dispostas em duas filas de 5 luminárias Cálculo de controle 𝐸𝑚 𝑁𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑥φ𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑥𝐹𝑢𝑥𝐹𝑑 𝑎𝑏 10𝑥5400𝑥063𝑥08 8𝑥6 567 lux Prof Ozenir Dias 56 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações Repetindose o mesmo cálculo para 9 luminárias encontramos as situações abaixo que variam conforme a orientação das luminárias Prof Ozenir Dias 57 ILUMINAÇÃO Software de simulação para projetos Luminotécnico Ferramentas computacionais para projetos luminotécnicos Diversos programas Uso livre Dialux Calculux Pagos AGI 32 e entre outros Curvas fotométricas das lumináriaslâmpadas Obtidas em ensaios São padronizadas Possuem dados dos mais diversos fabricantes DialuxEvo Gratuito e muito utilizado no mercado Prof Ozenir Dias 58 DIALux evo 92 O que é Pra que serve É um dos programas mais utilizados que permite a simulação computacional nos projetos de iluminação Permite a visualização de edifícios e seus ambientes de forma integrada em uma única unidade É completo e gratuito Importa e exporta em formato DWG e DXF CAD e as renderizações podem ser geradas no padrão JPEG Como instalar httpswwwdialuxcomenGB Como instalar httpswwwdialuxcomenGB Como instalar Como instalar You are now ready to install DIALux evo on your computer The installer now has enough information to install DIALux evo on your computer The following settings will be used Install folder CProgram FilesDIAL GmbHDIALux Shortcut folder DIALux evo Please click Next to proceed with the installation Como instalar Installation complete The installation is complete Thank you for choosing DIALux evo Allow DragDrop of web content into DIALux evo Como criar um projeto DIALux evo 92 64bit Create new project Edit existing project Other topics Select your manufacturer Help forum Knowledge base YouTube Youku O que é um projeto Luminotécnico Um projeto luminotécnico é o que determinará a quantidade especificação e localização de cada componente responsável por iluminar um determinado lugar a ponto de agregar conforto bem estar das pessoas e até mesmo economia de energia Como criar um projeto no DIALux O software possui 5 opções diferentes para se iniciar o projeto 1 A opção de iniciar o projeto do zero 2 Importar um projeto DWGDWF extensão de arquivo feito no software AutoCAD 3 Iniciar um projeto com uma sala vazia retangular 4 Conduzir um projeto de iluminação de rua 5 E a última opção é a opção mais simples que contém somente os elementos essenciais Após escolher como vai iniciar é hora de adicionar os plugins disponibilizados pelos fabricantes Esses estão disponibilizados no formato ies pelos fabricantes e possuem dados importantes como a curva fotométrica e a potência em lúmens Como criar um projeto no DIALux Como criar um projeto no DIALux Como criar um projeto no DIALux No menu CONSTRUÇÃO criase toda a estrutura do projeto À direita há todas as ferramentas que podem ser utilizadas no projeto conforme necessidade Como criar um projeto no DIALux No menu LUZ temse as luminárias que podem ser adicionadas no projeto Como criar um projeto no DIALux No menu OBJETOS DE CÁLCULO devese indicar quais as áreas que serão utilizadas como referência para os cálculos Como criar um projeto no DIALux Para exportar o arquivo do DIALux utilizase o menu EXPORTAR Dica Você pode importar esse arquivo no seu projeto do AutoCAD Como criar um projeto no DIALux No menu DOCUMENTAÇÃO podese gerar diretamente o relatório técnico do projeto ILUMINAÇÃO Software DialuxEvo Prof Ozenir Dias 59 ILUMINAÇÃO Software DialuxEvo Prof Ozenir Dias 60 ILUMINAÇÃO Exemplo Projeto 1 Software DIALUX Prof Ozenir Dias 61 ILUMINAÇÃO Exemplos Projetos Sistema Atual Prof Ozenir Dias 62 ILUMINAÇÃO Exemplos Projetos Opção Sugerida Prof Ozenir Dias 63 ILUMINAÇÃO Exemplo Projeto 2 Prof Ozenir Dias 64 ILUMINAÇÃO Exemplo Projeto 2 Utilizar Telhas Translucidas Prof Ozenir Dias 65 ILUMINAÇÃO Exemplo Projeto 2 Prof Ozenir Dias 66
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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS E INDUSTRIAIS PROF OZENIR DIAS ILUMINAÇÃO Previsão de Carga NBR5410 Potência Mínima de Iluminação Para área igual ou inferior a 6 m² atribuir um mínimo de 100 VA Para área superior a 6 m² atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m² acrescido de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros NBR5410 não estabelece critérios para iluminação de áreas externas em residências A definição cabe ao projetistas e ao cliente Os critérios mínimos citados podem ser utilizados em alternativa aos requisitos estabelecidos na norma NBR5413 Iluminação de interiores Procedimento NBR5413 foi substituída pela NBR ISO 8995 Estabelece requisitos de iluminação para locais de trabalho internos e os requisitos para que as pessoas desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente com conforto e segurança durante todo o período de trabalho Prof Ozenir Dias 2 ILUMINAÇÃO Porque se preocupar com a iluminação do ambiente NBR ISO 8995 Uma boa iluminação propicia a visualização do ambiente permitindo que as pessoas vejam se movam com segurança e desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente precisa e segura sem causar fadiga visual e desconforto Diminuição de erros e acidentes Maior conforto bemestar e segurança Elevação do rendimento no trabalho Influências positivas sobre os sistema nervoso Os estabelecimentos industriais e comerciais e até residências vêm dando cada vez mais uma maior importância a uma iluminação eficiente e adequada Prof Ozenir Dias 3 ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO Iluminação é o maior consumidor de energia Oportunidade de reduzir o consumo de energia Iluminação adequada dentro dos padrões definidos pela norma A indústria da iluminação tem investido na eficiência e economia de energia Uma das tecnologias mais benéficas desenvolvidas nos últimos 100 anos foi a iluminação elétrica É possível reduzir o consumo de energia sem diminuir os benefícios de uma boa iluminação através de um projeto luminotécnico Prof Ozenir Dias 5 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos As grandezas e conceitos a seguir relacionados são fundamentais para o entendimento dos elementos da luminotécnica O que é a Luz Segundo o Professor Creder É o aspecto da energia radiante que um observador humano constata pela sensação visual determinada pelo estímulo da retina ocular Ao acendermos uma lâmpada elétrica esta emite uma série de radiações Estas radiações são resultantes da transformação da energia elétrica em outras formas de energia radiações infravermelhas ultravioletas e luz visível Luminotécnico é o estudo da aplicação de iluminação artificial tanto em espaços interiores como exteriores Prof Ozenir Dias 6 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Fluxo Radiante É a quantidade de energia transportada por uma radiação Símbolo P Unidades Joule J watthora Wh Fluxo Luminoso É a radiação total de uma fonte luminosa percebida pelo olho humano Ou a quantidade de luz emitida por uma fonte medida em lúmens na sua tensão nominal de funcionamento Símbolo φ Phi Unidade lúmen lm As lâmpadas conforme seu tipo e potência apresentam fluxos luminosos diversos lâmpada incandescente de 100 W 1000 a 1500 lm lâmpada fluorescente de 40 W 1700 a 3250 lm Prof Ozenir Dias 7 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Eficiência Luminosa É a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma lâmpada e a potência elétrica desta lâmpada n φ 𝑃 lmw lâmpada incandescente de 100W 10 a 15 lmW lâmpada fluorescente de 40 W 425 lmW a 815 lmW Intensidade Luminosa É o fluxo luminoso irradiado na direção de um determinado ponto Símbolo I Unidade Candela cd Para melhor entender a intensidade luminosa é importante conhecer o conceito da curva de distribuição luminosa Prof Ozenir Dias 8 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Curva de Distribuição Luminosa CDL Tratase de um diagrama polar no qual se considera a lâmpada reduzida a um ponto no centro do diagrama e se representa a intensidade luminosa nas várias direções por vetores cujos módulos são proporcionais a velocidades partindo do centro do diagrama A curva obtida ligandose as extremidades desses vetores é a curva de distribuição luminosa Símbolo CDL Unidade Candela cd Prof Ozenir Dias 9 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Iluminância ou Iluminamento E É a relação entre o fluxo luminoso incidente numa superfície e a superfície sobre a qual este incide É a densidade de fluxo luminoso na superfície sobre a qual este incide A unidade é o LUX Utilizase o aparelho luxímetro para medir a iluminância do local A iluminância também é expressa E φ 𝑑² lmm² Como o fluxo luminoso não é distribuído uniformemente a iluminância não será a mesma em todos os pontos da área em questão Considerase por isso a iluminância média Em Existem normas especificando o valor mínimo de Em para ambientes diferenciados pela atividade exercida relacionados ao conforto visual Alguns dos exemplos mais importantes estão relacionados na norma ABNT NBR 5413 ou ISO 8995 Prof Ozenir Dias 10 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Iluminância ou Iluminamento E Prof Ozenir Dias 11 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Luminância Das grandezas mencionadas nenhuma é visível isto é os raios de luz não são vistos a menos que sejam refletidos em uma superfície e aí transmitam a sensação de claridade aos olhos Essa sensação de claridade é chamada de luminância Símbolo L Unidade cdm² L 𝐼 𝐴𝑐𝑜𝑠𝑎 I é a intensidade luminosa em cd A é área projetada em m² 𝑎 é o ângulo considerado em graus Prof Ozenir Dias 12 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Quando se ilumina uma superfície de vidro por exemplo uma parte do fluxo luminoso é Refletido outro atravessa o vidro e o outro é absorvido pela superfície transformandose em calor Teremos que o fluxo luminoso será dividido em Refletido Transmitido e Absorvido Então três fatores a se definir refletância transmitância e fator de absorção Refletância ou coeficiente de reflexão ρ É a relação entre o fluxo luminoso refletido por uma superfície φ𝑟 e fluxo luminoso incidente sobre ela φ ρ φ𝑟 φ O valor da refletância é normalmente dado em porcentagem Esse coeficiente é geralmente dado em tabelas cujos valores são função das cores e dos materiais utilizados Transmitância ou fator de transmissão τ É a relação entre o fluxo luminoso transmitido por uma superfície φτ e o fluxo luminoso que incide sobre a mesma τ φτ φ Fator de absorção α É a relação entre o fluxo luminoso absorvido por uma superfície φα e o fluxo luminoso que incide sobre a mesma α φα φ Prof Ozenir Dias 13 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Temperatura de cor É a grandeza que expressa a aparência de cor de uma luz Símbolo T Unidade K Kelvin Avaliação comparativa da cor de diversas lâmpadas é difícil Definiu a Temperatura de cor para classificar a luz Por exemplo A temperatura de cor de aproximadamente 3000K corresponde à luz quente de aparência amarelada A luz fria 6000 K ou mais tem uma aparência branco violeta A luz branca natural emitida pelo sol em céu aberto ao meio dia tem temperatura de cor de 5800 K É importante destacar que a cor da luz em nada interfere na eficiência energética da lâmpada não sendo válida a impressão de que quanto mais clara mais potente é a lâmpada Prof Ozenir Dias 14 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Temperatura de cor Objetos iluminados podem nos parecer diferentes mesmo se as fontes de luz tiverem idêntica tonalidade As variações de cor dos objetos iluminados sob fontes de luz diferentes podem ser identificadas através de um outro conceito Reprodução de Cores e de sua escala qualitativa Índice de Reprodução de Cores Ra ou IRC Prof Ozenir Dias 15 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Índice de reprodução de cores É a medida correspondente entre a cor real de um objeto ou superfície e sua aparência diante da fonte de luz Símbolo IRC ou RA Unidade R Um metal sólido padrão foi aquecido até irradiar luz e utilizado como referência para se estabelecer níveis de reprodução de cores Definiuse que o IRC neste caso seria um número ideal igual a 100 Quanto maior a diferença na aparência de cor do objeto iluminado em relação ao padrão sob a radiação do metal sólido menor é seu IRC Prof Ozenir Dias 16 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Fator de Fluxo Luminoso É a radiação total de uma fonte luminosa percebida pelo olho humano Símbolo BF Unidade A maioria das lâmpadas de descarga opera em conjunto com reatores Neste caso observamos que o fluxo luminoso total obtido neste caso depende do desempenho deste reator Este desempenho é chamado de fator de fluxo luminoso e pode ser obtido de acordo com a equação BF 𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑜𝑠𝑜 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑑𝑜 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑜𝑠𝑜 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 Prof Ozenir Dias 17 ILUMINAÇÃO Grandezas e Conceitos Prof Ozenir Dias 18 ILUMINAÇÃO Tipos de Lâmpadas Incandescente Halogênea Fluorescente Fluorescente Compacta PL Lâmpada de Descarga Vapor de mercúrio de alta pressão Lâmpada de Descarga Mista Lâmpada de Descarga Vapor de Sódio Lâmpada de Descarga Vapor Metálico Lâmpada LED Prof Ozenir Dias 19 ILUMINAÇÃO Incandescente Constituída por um pequeno filamento de tungstênio em seu interior que ao ser percorrido por uma corrente elétrica aquecese e tornase incandescente emitindo luz Eficiência Luminosa Baixa 10 a 20 lmW Apenas 5 da energia elétrica consumida é transformada em luz Vida útil Baixa por volta de 1000 h Fator de potência puramente resistivo fp1 Custo de instalação Baixo mas alto no consumo de energia Potências 25 40 60 75 100 150 200 W IRC BOA 100 2016 ficaram proibidas de serem comercializadas no Brasil Prof Ozenir Dias 20 ILUMINAÇÃO Halogênea Possuem o mesmo principio de funcionamento que a incandescente Trabalham em conjunto com o Gás Halogênio Eficiência Luminosa Superior a incandescente devido ao Gás 2030 lmW Vida útil Média por volta de 2000 a 4000 h Fator de potência puramente resistivo fp1 Custo de instalação Baixo mas alto no consumo de energia Potências 20 35 50 75 90 100 150 300 500 e 1000 W IRC 100 Europa e EUA em 2016 determinaram a descontinuidade da comercialização Prof Ozenir Dias 21 ILUMINAÇÃO Fluorescente Constituídas por um tubo de vidro transparente dois eletrodos uma mistura de gases a baixa pressão e um material que reveste o tubo Quando a lâmpada é conectada a uma fonte de tensão estabelece uma diferença de potencial entre os eletrodos e consequentemente uma corrente elétrica começa a ser conduzida pela mistura gasosa Vapor de mercúrio fazendo com que haja a emissão de radiação ultravioleta Essa radiação é absorvida pela substância fósforo que reveste o tubo da lâmpada e convertida em luz visível sendo refletida para o ambiente Prof Ozenir Dias 22 ILUMINAÇÃO Fluorescente Eficiência Luminosa Alta 50 a 70 lmW Vida útil Elevada por volta de 7500 a 12000 h Fator de potência indutivo fp06 Custo de instalação Alto Devido o uso de reatorstarter Potências 15 16 20 32 36 40 65 e 110 W IRC Médio 85 Obs A vida mediana diminui muito em função da frequência de acendimentos e desligamentos Prof Ozenir Dias 23 ILUMINAÇÃO Fluorescente Compacta PL Tem o mesmo princípio de funcionamento da fluorescente A tecnologia da fluorescente foi incorporada de forma reduzida Aquecem menos o ambiente Prof Ozenir Dias 24 ILUMINAÇÃO Fluorescente Compacta Eficiência Luminosa Alta 60 a 100 lmW Vida útil Elevada por volta de 3000 a 12000 h Fator de potência indutivo fp06 Custo de instalação Baixo reator integrado a lâmpada Potências 12 16 20 25 30 45 W IRC Médio 85 Obs A vida mediana diminui muito em função da frequência de acendimentos e desligamentos Prof Ozenir Dias 25 ILUMINAÇÃO LED O LED é um diodo semicondutor composto por cristais de silício e germânio que quando energizado emite luz visível a olho nú Eles são econômicos e tem alta durabilidade Na lâmpada existe uma fita de LED que produz luz quando por ela é percorrido por corrente elétrica Existe também um circuito eletrônico que ajusta a tensão para 12 V que é o necessário para funcionamento da lâmpada Prof Ozenir Dias 26 ILUMINAÇÃO LED Eficiência Luminosa Alta acima de 100 lmW Vida útil Elevada por volta 100000 h Fator de potência indutivo fp07 a 092 Custo de instalação Alto Potências 2200 W IRC 100 Prof Ozenir Dias 27 ILUMINAÇÃO Comparando LED com demais lâmpadas Prof Ozenir Dias 28 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Para iluminação de grande áreas ou iluminação urbana utilizamse lâmpadas de descarga uma vez que as lâmpadas usuais de ambiente predial apresentam limitações para grandes áreas LED ESTÁ PRONTA PRA SUBSTITUIR TAIS LÂMPADAS O funcionamento dessas lâmpadas ocorre através de um reator que será responsável para gerar uma descarga necessária para ionizar o gás interno da lâmpada Algumas dessas lâmpadas necessitam de 2 a 15 minutos entre a partida e a estabilização total do fluxo luminoso Prof Ozenir Dias 29 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Vapor de Mercúrio Com eficiência luminosa de até 60 lmW Durabilidade alta por volta 18 000 h Custo relativamente baixo mas requer reator Cor branca 33004100 k Potência de 125 250 e 400 W Tempo de Partida Alto 4 a 5 min IRC acima de 40 São utilizadas para iluminação de grandes áreas e fechadas locais onde o IRC não é importante Prof Ozenir Dias 30 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Vapor de Sódio Com eficiência luminosa de até 120 lmW Durabilidade alta por volta 32 000 h Custo relativamente alto requer reator ignitor Cor mais amarelada 2000 k ou branco quente Potência de 70 100 150 250 e 400 W Tempo de Partida Alto 4 a 5 min IRC acima de 20 São utilizadas em locais onde a reprodução de cor não é um fato importante como em ruas estradas portos ferrovias e estacionamentos Prof Ozenir Dias 31 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Vapor Metálico Com eficiência luminosa de 80100 lmW Durabilidade alta por volta 15 000 h Custo relativamente alto requer reator Cor branca 4000 k Potência de 70 100 150 250 400 W até 1000 W Tempo de Partida Alto 4 a 5 min IRC acima de 65 Geralmente são utilizadas em indústrias e locais que requer um bom índice de reprodução de cores Prof Ozenir Dias 32 ILUMINAÇÃO Lâmpadas de Descargas Vapor sódio x LED Prof Ozenir Dias 33 ILUMINAÇÃO Equipamentos Auxiliares utilizados em Iluminação Luminária Abriga a lâmpada e direciona a luz Soquete tem como função garantir fixação mecânica e a conexão elétrica da lâmpada Reator equipamento auxiliar ligado entre a rede e as lâmpadas de descarga cuja função é estabilizar a corrente através da mesma Cada tipo de lâmpada requer um reator específico Starter Elemento bimetálico cuja função é préaquecer os eletrodos das lâmpadas fluorescentes Ignitor Dispositivo eletrônico cuja função é fornecer à lâmpada um pulso de tensão necessário para o acendimento Capacitor acessório que tem como função corrigir o fator de potência de um sistema que utiliza reator magnético Da mesma forma que para cada lâmpada de descarga existe seu reator específico existe também um capacitor específico para cada reator Dimmer tem como função variar a intensidade da luz de acordo com a necessidade Prof Ozenir Dias 34 ILUMINAÇÃO Equipamentos Auxiliares utilizados em Iluminação Prof Ozenir Dias 35 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Como geralmente a lâmpada é instalada dentro de luminárias o fluxo luminoso final que se apresenta é menor do que o irradiado pela lâmpada devido à absorção reflexão e transmissão da luz pelos materiais com que são construídas O fluxo luminoso emitido pela luminária é avaliado através da eficiência da luminária Eficiência de luminária rendimento da luminária Símbolo 𝑛𝐿 Razão do fluxo luminoso emitido por uma luminária medido sob condições práticas especificadas para a soma dos fluxos individuais das lâmpadas funcionando fora da luminária em condições específicas Esse valor é normalmente indicado pelos fabricantes de luminárias Prof Ozenir Dias 36 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Eficiência do Recinto Símbolo 𝑛𝑅 Dependendo do recinto que a luminária será instalada o fluxo luminoso poderá se propagará mais facilmente Índice do Recinto Símbolo K O índice do recinto é a relação entre as dimensões do local Para iluminação direta k 𝑎𝑥𝑏 ℎ𝑎𝑏 1 Para iluminação indireta k 3𝑥𝑎𝑥𝑏 2𝑥h𝑎𝑏 2 a comprimento do recinto b largura do recinto h o pédireito útil e h a distância do teto ao plano de trabalho Prof Ozenir Dias 37 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Pédireito útil h É o valor do pédireito total do recinto H menos a altura do plano de trabalho hpltr menos a altura do pendente da luminária hpend Isto é a distância real entre a luminária e o plano de trabalho Fluxo Luminoso emitido por uma lâmpada sofre influência do tipo de luminária e a configuração física do recinto onde ele se propagará Prof Ozenir Dias 38 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Eficiência do Recinto Uma vez que se calculou o índice do recinto K procurase identificar os valores da refletância do teto paredes e piso Escolhese a indicação de curva de distribuição luminosa que mais se assemelha à da luminária a ser utilizada no projeto Na interseção da coluna de refletâncias e linha de índice do recinto encontrase o valor da eficiência do recinto Prof Ozenir Dias 39 ILUMINAÇÃO Fatores de Desempenho Fator de Utilização Símbolo Fu O fluxo luminoso final útil que incidirá sobre o plano de trabalho é avaliado pelo fator de utilização Ele indica a eficiência luminosa do conjunto lâmpada luminária e recinto O produto da eficiência do recinto ηR pela eficiência da luminária ηL nos dá o fator de utilização Fu visto a seguir Fu ηLx ηR Muitas vezes o fator utilização é fornecido pelo catálogo do fabricante da luminária É apresentado o valor da eficiência do recinto já multiplicado pela eficiência da luminária encontrado pela interseção do Índice do Recinto K e das Refletâncias do teto paredes e piso Prof Ozenir Dias 40 ILUMINAÇÃO Metodologia de um projeto de luminotécnica Uma vez definidas as grandezas utilizadas nos projetos podese partir para o planejamento de um sistema de iluminação Um projeto luminotécnico pode ser resumido em Escolha da lâmpada e da luminária mais adequada Cálculo da quantidade de luminárias Disposição das luminárias no recinto Cálculo de viabilidade econômica O desenvolvimento de um projeto exige uma metodologia para se estabelecer uma sequência lógica de cálculos Prof Ozenir Dias 41 ILUMINAÇÃO Metodologia de um projeto de luminotécnica A metodologia recomendada propõe as seguintes etapas Préprojeto 1 Determinação dos objetivos da iluminação e dos efeitos que se pretende alcançar 2 Levantamento das dimensões físicas do local layout materiais utilizados e características da rede elétrica no local Projeto 3 Análise dos Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação 4 Cálculo da iluminação geral 5 Adequação dos resultados ao projeto 6 Avaliação do consumo energético 7 Avaliação de custos 8 Cálculo de rentabilidade Prof Ozenir Dias 42 ILUMINAÇÃO Metodologia de um projeto de luminotécnica Análise dos Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação Quanto mais elevada a exigência visual da atividade maior deverá ser o valor da iluminância média Em sobre o plano de trabalho Devese consultar a norma NBR5413 ou a ISO 8995 para definir o valor de Em pretendido Devese considerar também que com o tempo de uso se reduz o fluxo luminoso da lâmpada devido tanto ao desgaste quanto ao acúmulo de poeira na luminária resultando em uma diminuição da iluminância Por isso quando do cálculo do número de luminárias estabelecese um Fator de Depreciação Fdo qual elevando o número previsto de luminárias evita que com o desgaste o nível de iluminância atinja valores abaixo do mínimo recomendado Considerase por exemplo uma depreciação de 20 para ambientes com boa manutenção escritórios e afins e de 40 para ambientes com manutenção crítica galpões industriais garagens etc dando origem a Fatores de Depreciação respectivamente de 20 Fd 08 40 Fd 06 Há também tabelas que levam em consideração o período de manutenção realizada Prof Ozenir Dias 43 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Basicamente existem dois métodos para cálculo luminotécnico Método dos Lumens ou Método do Fluxo Luminoso O método mais utilizado para sistemas de iluminação em edificações é o método dos Lumens ou método do Fluxo Luminoso que consiste em determinar a quantidade de fluxo luminoso lumens necessário para determinado recinto baseado no tipo de atividade desenvolvida cores das paredes e teto e do tipo de lâmpadaluminária escolhidos Método Ponto a Ponto O método ponto a ponto também chamado de método das intensidades luminosas permite o cálculo do iluminamento em qualquer ponto da superfície individualmente para cada projetor atinja o ponto considerado O iluminamento total será a soma dos iluminamentos proporcionados pelas unidades individuais Este método que deve ser usado quando a dimensões da fonte luminosa são muito pequenas em relação ao plano que deve ser iluminado baseiase nas leis de Lambert que diz O iluminamento varia inversamente com o quadrado da distância d do ponto iluminado ao foco luminoso Neste método não são consideradas as refletâncias das superfícies teto paredes e piso Prof Ozenir Dias 44 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Definições Básicas Área da tarefa A área parcial em um local de trabalho no qual a tarefa visual está localizada e é realizada Entorno imediato Uma zona de no mínimo 05 m de largura ao redor da área da tarefa dentro do campo de visão Iluminância mantida Em Valor abaixo do qual não convém que a iluminância média da superfície especificada seja reduzida Plano de trabalho Superfície de referência definida como o plano no qual o trabalho é habitualmente realizado Iluminação do ambiente Conforto visual Realização das tarefas de forma rápida e precisa Escolher o nível de iluminância mantida Em Distribuição adequada das luminárias Manutenções Prof Ozenir Dias 45 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Nível de iluminância do ambiente NBR ISO 8995 Especifica os requisitos de iluminação para locais de trabalho internos e os requisitos para que as pessoas desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente com conforto e segurança durante todo o período de trabalho Apresenta em tabelas a iluminância que deve ser mantida no ambiente levando em consideração a sua atividade Prof Ozenir Dias 46 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Nível de iluminância do ambiente Observações A iluminância mantida necessária ao ambiente de trabalho pode ser reduzida quando Os detalhes da tarefa são de um tamanho excepcionalmente grande ou de alto contraste A tarefa é realizada em um tempo excepcionalmente curto Em áreas de trabalho contínuo a iluminância mantida não pode ser inferior a 200 lux Refletâncias úteis Teto 06 a 09 Paredes 03 a 08 Piso 01 a 05 Iluminância no entorno Ex Sala de aula Em300 Entorno 200 Prof Ozenir Dias 47 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico O método dos lumens que é um método simples que foi desenvolvido para cálculos rápidos manuais O método dos lumens é o método mais empregado para o projeto e dimensionamento de sistemas de iluminação interna há mais de meio século Sua finalidade é calcular o valor médio em serviço da iluminação de um local dotado de iluminação geral distribuída Com o emprego do método dos lumens obtémse informações referentes à iluminação geral distribuída para um plano de trabalho horizontal que ocupa toda a área do ambiente Recomendações para dimensionamento pelo Método dos Lumens Dimensionamento da iluminação geral distribuída Distribuição das luminárias ambientes internos Prof Ozenir Dias 48 ILUMINAÇÃO Cálculo Luminotécnico Método dos Lumens Cálculo da quantidade de luminárias n 𝐸𝑥𝑆 φlumin𝑥𝐹𝑈𝑥𝐹𝑑 φlumin Fluxo luminoso total de cada luminária E Iluminância desejada do ambiente em lux S Área do recinto em m² FU fator de utilização Fd fator de depreciação Seguinte passo Seleção da iluminância mantida através das tabelas da norma ISO 8995 Escolha da luminária e da lâmpada Depende de Ambiente comercial industrial domiciliar etc fatores econômicos razões da decoração facilidade de manutenção etc Necessário consulta de catálogos dos fabricantes Fator de utilização Índice do recinto Índices de refletância Fator de depreciação Manutenção Prof Ozenir Dias 49 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações Comprimento 80 m Largura 60 m e Altura 275 m Altura do plano de trabalho em relação ao piso 075 m Teto médio parede escura e piso escuro Nível de iluminação estipulado 500lux Luminária utilizada luminária de embutir em chapa de aço protegida contra ferrugem com pintura eletrostática em epóxi cor branca Ref Indelpa BNI 512 2x32W Lâmpada utilizada fluorescente 32 W com fluxo luminoso de 2700 lm IRC 85 e 4000K Ref Philips TLDRS32WS8425 Reator eletrônico 2x32W 127220V 5060 Hz partida instantânea fator de fluxo luminoso 1 Prof Ozenir Dias 50 ILUMINAÇÃO Passo a passo Seleção da iluminância mantida através das tabelas da norma ISO 8995 Definido em 500 lux Escolha da luminária e da lâmpada Luminária luminária de embutir em chapa de aço protegida contra ferrugem com pintura eletrostática em epóxi cor branca Ref Indelpa BNI 512 2x32W Lâmpada fluorescente 32 W com fluxo luminoso de 2700 lm IRC 85 e 4000K Ref Philips TLDRS32WS8425 Fator de utilização 063 Índice do recinto K 3𝑥𝑎𝑥𝑏 2𝑥h𝑎𝑏 257 usar o mais próximo 25 a Comprimento 8 m b largura 6 m h distância do teto ao plano de trabalho 2 altura ambiente altura plano de trabalho 275075 Índices de refletância Teto médio parede escura e piso escuro Refletância pela tabela anterior 311 Prof Ozenir Dias 51 ILUMINAÇÃO Passo a passo Fator de depreciação 08 Ambiente normal Manutenção a cada 7500 h Calcular o número de luminárias n 𝐸𝑥𝑆 φlumin𝑥𝐹𝑈𝑥𝐹𝑑 E 500 lux S a comprimento x b largura 8x6 48 m² FU 063 calculado anteriormente 𝐹𝑑 08 Manutenção de 7500 ambiente normal φ lumin ΦnomNlampXfatorReator 2700x2x1 5400 lumens n 𝐸𝑥𝑆 φlumin𝑥𝐹𝑈𝑥𝐹𝑑 882 então teremos 9 luminárias nesse ambiente Prof Ozenir Dias 52 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações 2 Etapa Distribuição das luminárias Uma vez calculado o número de luminárias devemos proceder à sua distribuição sobre a planta local Em locais de planta retangular as luminárias se distribuem de forma uniforme em filas paralelas aos eixos de simetria do local A distância máxima de separação entre as luminárias depender do ângulo de abertura do facho de luz e da altura das luminárias em relação ao plano de trabalho Quanto mais aberto seja o facho de luz e maior a altura da luminária mais superfície ela iluminará embora seja menor a iluminância resultante no plano de trabalho de acordo com a lei do inverso dos quadrados das distâncias De uma forma geral para a maioria das luminárias e condições de locais obtémse uma distribuição de luz satisfatória com um espaçamento das luminárias igual ou inferior à uma vez e meia a distância entre as luminárias e o plano de trabalho 𝑒𝐿 15𝑥ℎ 𝑒𝐿 é o espaçamento máximo entre luminárias h é a altura da fonte luminosa ao plano de trabalho Prof Ozenir Dias 53 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações 3 Etapa Adequação dos Resultados ao Projeto Se a quantidade de luminárias resultantes do cálculo não for compatível com sua distribuição desejada recomendase sempre o acréscimo de luminárias e não a eliminação para que não haja prejuízo do nível de iluminância desejado Cálculo de controle Definida a quantidade de luminárias desejada podese calcular exatamente a iluminância média alcançada pela equação 𝐸𝑚 𝑁𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑥φ𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑥𝐹𝑢𝑥𝐹𝑑 𝑆 Prof Ozenir Dias 54 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações No caso do nosso exemplo 10 luminárias possibilitam uma distribuição harmoniosa no local dispostas em duas filas de 5 luminárias Prof Ozenir Dias 55 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações No caso do nosso exemplo 10 luminárias possibilitam uma distribuição harmoniosa no local dispostas em duas filas de 5 luminárias Cálculo de controle 𝐸𝑚 𝑁𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑥φ𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑥𝐹𝑢𝑥𝐹𝑑 𝑎𝑏 10𝑥5400𝑥063𝑥08 8𝑥6 567 lux Prof Ozenir Dias 56 ILUMINAÇÃO Exemplo Realizar passo a passo o dimensionamento da iluminação geral distribuída de um ambiente com as seguintes características e especificações Repetindose o mesmo cálculo para 9 luminárias encontramos as situações abaixo que variam conforme a orientação das luminárias Prof Ozenir Dias 57 ILUMINAÇÃO Software de simulação para projetos Luminotécnico Ferramentas computacionais para projetos luminotécnicos Diversos programas Uso livre Dialux Calculux Pagos AGI 32 e entre outros Curvas fotométricas das lumináriaslâmpadas Obtidas em ensaios São padronizadas Possuem dados dos mais diversos fabricantes DialuxEvo Gratuito e muito utilizado no mercado Prof Ozenir Dias 58 DIALux evo 92 O que é Pra que serve É um dos programas mais utilizados que permite a simulação computacional nos projetos de iluminação Permite a visualização de edifícios e seus ambientes de forma integrada em uma única unidade É completo e gratuito Importa e exporta em formato DWG e DXF CAD e as renderizações podem ser geradas no padrão JPEG Como instalar httpswwwdialuxcomenGB Como instalar httpswwwdialuxcomenGB Como instalar Como instalar You are now ready to install DIALux evo on your computer The installer now has enough information to install DIALux evo on your computer The following settings will be used Install folder CProgram FilesDIAL GmbHDIALux Shortcut folder DIALux evo Please click Next to proceed with the installation Como instalar Installation complete The installation is complete Thank you for choosing DIALux evo Allow DragDrop of web content into DIALux evo Como criar um projeto DIALux evo 92 64bit Create new project Edit existing project Other topics Select your manufacturer Help forum Knowledge base YouTube Youku O que é um projeto Luminotécnico Um projeto luminotécnico é o que determinará a quantidade especificação e localização de cada componente responsável por iluminar um determinado lugar a ponto de agregar conforto bem estar das pessoas e até mesmo economia de energia Como criar um projeto no DIALux O software possui 5 opções diferentes para se iniciar o projeto 1 A opção de iniciar o projeto do zero 2 Importar um projeto DWGDWF extensão de arquivo feito no software AutoCAD 3 Iniciar um projeto com uma sala vazia retangular 4 Conduzir um projeto de iluminação de rua 5 E a última opção é a opção mais simples que contém somente os elementos essenciais Após escolher como vai iniciar é hora de adicionar os plugins disponibilizados pelos fabricantes Esses estão disponibilizados no formato ies pelos fabricantes e possuem dados importantes como a curva fotométrica e a potência em lúmens Como criar um projeto no DIALux Como criar um projeto no DIALux Como criar um projeto no DIALux No menu CONSTRUÇÃO criase toda a estrutura do projeto À direita há todas as ferramentas que podem ser utilizadas no projeto conforme necessidade Como criar um projeto no DIALux No menu LUZ temse as luminárias que podem ser adicionadas no projeto Como criar um projeto no DIALux No menu OBJETOS DE CÁLCULO devese indicar quais as áreas que serão utilizadas como referência para os cálculos Como criar um projeto no DIALux Para exportar o arquivo do DIALux utilizase o menu EXPORTAR Dica Você pode importar esse arquivo no seu projeto do AutoCAD Como criar um projeto no DIALux No menu DOCUMENTAÇÃO podese gerar diretamente o relatório técnico do projeto ILUMINAÇÃO Software DialuxEvo Prof Ozenir Dias 59 ILUMINAÇÃO Software DialuxEvo Prof Ozenir Dias 60 ILUMINAÇÃO Exemplo Projeto 1 Software DIALUX Prof Ozenir Dias 61 ILUMINAÇÃO Exemplos Projetos Sistema Atual Prof Ozenir Dias 62 ILUMINAÇÃO Exemplos Projetos Opção Sugerida Prof Ozenir Dias 63 ILUMINAÇÃO Exemplo Projeto 2 Prof Ozenir Dias 64 ILUMINAÇÃO Exemplo Projeto 2 Utilizar Telhas Translucidas Prof Ozenir Dias 65 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