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Faculdades Santo Agostinho
Luminotcnica
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Introduo
Luminotcnica o estudo minucioso das tcnicas das fontes
de iluminao artificial atravs da energia eltrica.
Portanto, toda vez que se pensa em fazer um estudo das
lmpadas de um determinado ambiente, est se pensando
em fazer um estudo luminotcnico.
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Conceitos e Grandezas
a quantidade total de luz emitida por segundo por
uma fonte de luz.
A unidade de medida do fluxo luminoso o lmen
(lm) e ele designado pelo smbolo .
Pode ser comparado com a quantidade de gua que
passa por segundo em um determinado ponto.
Exemplo: uma lmpada incandescente de 100 Watts
emite cerca de 1.300 lmens de fluxo luminoso por
segundo ao ambiente.
Fluxo Luminoso
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Conceitos e Grandezas
Ao longo da vida til da lmpada, comum ocorrer
uma diminuio do fluxo luminoso que sai da
luminria, em razo da prpria depreciao normal do
fluxo da lmpada e por causa do acmulo de poeira
sobre as superfcies da lmpada e do refletor.
Este fator deve ser considerado no clculo do projeto
de iluminao, a fim de preservar a iluminncia mdia
(lux) projetada sobre ambiente ao longo da vida til da
lmpada.
Depreciao do Fluxo Luminoso
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Conceitos e Grandezas
definida como a concentrao de luz numa dada
direo especfica, radiada por segundo.
Ela designada pelo smbolo I e a unidade de medida
a candela (cd).
Pode ser comparada com a intensidade de um jato de
gua numa dada direo.
Intensidade Luminosa
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Conceitos e Grandezas
A quantidade de luz ou fluxo luminoso que atinge uma
unidade de rea de uma superfcie por segundo.
A unidade de medida o lux e ela designada pelo
smbolo E.
Um lux equivale a 1 lmen por metro quadrado
(lm/m2).
Baseado em pesquisas realizadas com diferentes nveis
de iluminao os valores relativos iluminncia foram
tabelados, e no Brasil eles se encontram na norma
NBR 5413 - Iluminncia de Interiores, da Associao
Brasileira de Normas Tcnicas, que segue a tendncia
das normas internacionais.
Nvel de Iluminao ou Iluminncia (Iluminamento)
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Conceitos e Grandezas
Nvel de Iluminao ou Iluminncia (Iluminamento)
NBR - 5413
E (min) E (md) E (mx)
Situaes onde se exige visualizao de detalhes, como
em exposio em vitrine ou display, desenho, etc.750 1000 1500
Tarefa realizada continuamente, com requisitos visuais
normais, como:escritrios, bancos, bibliotecas, lojas, etc.300 500 750
200
Trabalho simplificado com requisitos visuais limitados, como:
sala decontrole, sala de aula, arquivo, indstria, etc.200 300 500
Tipo de Atividade
Trabalho no contnuao ou de transio, como: circulao,
sanitrio, dormitrio, depsito, saguo, sala de espera, etc100 150
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Conceitos e Grandezas
Nvel de Iluminao ou Iluminncia (Iluminamento)
NBR - 5413
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Conceitos e Grandezas
a intensidade luminosa de uma fonte de luz
produzida ou refletida por uma superfcie iluminada.
A luminncia depende tanto do nvel de iluminao ou
iluminncia, quanto das caractersticas de reflexo das
superfcies.
um dos conceitos mais abstratos que a luminotcnica
apresenta.
Smbolo: L e Unidade: cd/m2.
Esta relao dada entre candelas e metro quadrado da
rea aparente (cd/m2).
Luminncia
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Conceitos e Grandezas
Iluminncia x Luminncia
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Conceitos e Grandezas
calculada pela diviso entre o fluxo luminoso
emitido em lmens e a potncia consumida pela
lmpada em Watts.
A unidade de medida lmen por watt.
Uma lmpada proporciona uma eficincia luminosa
maior do que outra quando a energia consumida por
ela menor na produo de luz.
As lmpadas fluorescentes, por exemplo, produzem
maior energia em luz e menor em calor do que as
lmpadas incandescentes.
Eficincia Luminosa de uma Lmpada
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Grfico de Eficincia dos Principais Tipos de Lmpada
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Rendimento: a diviso entre o fluxo luminoso
irradiado pela luminria e o fluxo luminoso total da
lmpada.
Caso a luminria no disponha de um refletor
adequado para a lmpada ou o refletor no seja de boa
qualidade de reflexo, grande parte do fluxo luminoso
da lmpada no ser refletida no ambiente e,
consequentemente, haver desperdcio da luz e baixo
rendimento luminoso.
Uma luminria de alto rendimento luminoso possui
refletor dimensionado para a lmpada e excelente
reflexo, o que proporciona um alto aproveitamento da
luz e, consequentemente, permite reduzir o nmero de
luminrias e lmpadas num projeto de iluminao de
um ambiente.
Rendimento
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Conceitos e Grandezas
a representao da Intensidade Luminosa em todos os ngulos em que ela
direcionada num plano.
Curva de Distribuio Luminosa ou Fotomtrica
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Curva de Distribuio Luminosa ou Fotomtrica
LCQ
A curva de distribuio luminosa apresentada em coordenadas polares
(cd/1000 lm) para diferentes planos. So estas curvas que indicam se a lmpada ou
luminria tem uma distribuio de luz concentrada, difusa, simtrica, assimtrica,
etc.
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Curva de Distribuio Luminosa ou Fotomtrica
LSA
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Temperatura de Cor
Expressa a aparncia de cor da luz emitida pela fonte
de luz. A sua unidade de medida o Kelvin (K).
Quanto mais alta a temperatura de cor, mais branca a
tonalidade de cor da luz. Quando falamos em luz
quente ou fria, no estamos nos referindo ao calor
fsico da lmpada, e sim ao tom de cor que ela d ao
ambiente.
Luz com tom de cor mais quente torna-se mais
aconchegante e relaxante, luz mais fria mais
estimulante.
Nas lmpadas a temperatura de cor medida em
Kelvin (K) e quanto maior for o nmero mais fria a
cor da lmpada.
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Conceitos e Grandezas
Temperatura de Cor
ndice de Reproduo de Cor (IRC): Este ndice quantifica a fidelidade com
que as cores so reproduzidas sob uma determinada fonte de luz.
A capacidade das lmpadas de reproduzirem bem as cores (IRC) independe de sua
temperatura de cor (K). Existem tipos de lmpada com trs ou mais temperaturas
de cor diferentes e o mesmo IRC.
Em uma residncia devemos utilizar lmpadas com boa reproduo de cores (IRC
acima de 80), pois a cor fundamental para o conforto e beleza do ambiente.
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Conceitos e Grandezas
Temperatura de Cor
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Conceitos e Grandezas
FATOR DE UTILIZAO (Fu)
o fluxo luminoso emitido por uma lmpada sobre influncia do tipo de
luminria e da conformao fsica do ambiente onde ele se propagar. Indica,
portanto, a eficincia luminosa do conjunto lmpada, luminria e ambiente.
NDICE DO AMBIENTE (RCR)
a relao entre as dimenses do local, tanto para iluminao direta como
indireta.
REFLETNCIA
Relao entre o fluxo luminoso refletido e o fluxo luminoso incidente sobre
uma superfcie. medida geralmente em porcentagem.
FATOR DE DEPRECIAO (Fd)
Com o tempo, paredes e tetos ficaro empoeirados e sujos e, com isso, os
equipamentos de iluminao acumularo poeira, fazendo com que menos
quantidade de luz seja fornecida por estes equipamentos. Alguns desses fatores
podero ser eliminados por meio de manuteno.
Outros Conceitos Aplicveis a Projetos Luminotcnicos
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Conceitos e Grandezas
Variveis de um Projeto Eficiente de Iluminao
Tipo de lmpada;
Tipo de luminria;
Tipo de reator;
Cor de teto, parede e piso;
Controle automatizado do sistema de iluminao;
Aproveitamento da iluminao natural.
Os requisitos bsicos a serem considerados nos projetos de iluminao so: o nvel
de iluminao necessrio para o ambiente em questo, limitao do ofuscamento,
uniformidade, reproduo das cores, economia de energia e esttica.
Para cada tipo de atividade, o nvel requerido de iluminao muda, portanto,
recomenda-se a consulta norma da ABNT (Associao Brasileira de Normas
Tcnicas) de nmero NBR 5413.
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Projetos de Iluminao
Clculo para reas internas (Mtodo dos Lmens)
1 - Escolha do Nvel de Iluminao (E)
A primeira providncia ser escolher o nvel mdio de iluminao em funo do
tipo de atividade visual a ser exercido no local. Consulte norma NBR 5413.
2 - Fator do Local (K)
O segundo item ser calcular o fator de local, que depende das dimenses do
recinto. Emprega-se a frmula:
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Projetos de Iluminao
3 - Fator de Utilizao (Fu)
Para determinar este valor, recorra tabela
de Fator de Utilizao constante no folheto
da luminria escolhida. Cruze o valor de
Fator de Local (K) com os ndices de
refletncia do ambiente a ser iluminado.
Na tabela, considere o primeiro algarismo
do cabealho como representando a
reflexo do teto, a segunda linha a reflexo
da parede e a terceira a do piso.
Os nmeros 30, 50, 70 e 80 correspondem
porcentagem de reflexo nas superfcies
escuras, mdias, claras e brancas
respectivamente. Considerando que o local
tenha teto claro e parede e piso escuros,
voc obtm refletncias de nmeros 511 ou,
50 10 10.
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3 - Fator de Utilizao (Fu)
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Projetos de Iluminao
4 - Fator de Depreciao (Fd)
Com o tempo, paredes e teto ficaro sujos. Os equipamentos de iluminao
acumularo poeira. As lmpadas fornecero menor quantidade de luz.
Alguns desses fatores podero ser eliminados por meio de manuteno.
Na prtica, para amenizarmos o efeito desses fatores, admitindo-se uma boa
manuteno peridica, podemos adotar os valores de fator de depreciao de
acordo com a tabela:
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Projetos de Iluminao
5 - Definir nmero de luminrias
Agora com todas essas informaes, j possvel efetuar o clculo para quantificar
o nmero correto de luminrias (j escolhida anteriormente) para o ambiente a ser
iluminado:
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Projetos de Iluminao
6 - Posicionamento das Luminrias
O espaamento entre as luminrias depende de sua altura do plano de trabalho
(altura til) e da sua distribuio de luz. Este valor situa-se, geralmente, entre 1 e
1,5 vez a altura til, em ambas as direes. O espaamento at as paredes dever
corresponder metade desse valor.
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Materiais de Iluminao
O funcionamento de uma lmpada incandescente ocorre pela passagem de corrente
eltrica por um fio fino (filamento da lmpada), com alta resistncia eltrica, que
levado incandescncia, produzindo luz e calor.
Lmpada Incandescente
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Materiais de Iluminao
A lmpada halgena tambm possui filamento, porm trabalha em conjunto com
halognio (por exemplo: iodo, cloro e bromo). Atravs dessa composio, as
molculas do filamento de tungstnio, que se desprendem com o uso, so
capturadas pelo composto halgeno. Quando esse composto fornecido pelo
halognio e tungstnio se aproxima do filamento, decomposto pela alta
temperatura do filamento, redepositando a molcula de tungstnio sobre o
filamento da lmpada, promovendo uma regenerao do mesmo.
Lmpada Halgenas
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Materiais de Iluminao
A lmpada fluorescente uma lmpada de descarga de baixa presso, na qual a luz
produzida atravs do p fluorescente ativado pela energia ultravioleta da
descarga.
Esta famlia de lmpadas dividida em trs: fluorescentes compactas integradas,
fluorescentes compactas no integradas e fluorescentes tubulares.
Lmpada Fluorescente
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Materiais de Iluminao
Lmpada Fluorescente
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Materiais de Iluminao
Starter: elemento bimetlico cuja funo pr-aquecer os eletrodos
das lmpadas fluorescentes, bem como fornecer em conjunto com
reator eletromagntico convencional, um pulso de tenso necessrio
para o acendimento da mesma. Os reatores eletrnicos e de partida
rpida no utilizam starter.
Ignitor: dispositivo eletrnico cuja funo fornecer lmpada um
pulso de tenso necessrio para o acendimento.
Capacitor: acessrio que tem como funo corrigir o fator de
potncia de um sistema que utiliza reator magntico. Da mesma forma
que para cada lmpada de descarga existe seu reator especfico, existe
tambm um capacitor especfico para cada reator
Dimmer: tem como funo variar a intensidade da luz de acordo com
a necessidade.
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Materiais de Iluminao
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Materiais de Iluminao
A lmpada de luz mista consiste em um bulbo preenchido com gs, revestido na
parede interna com um fsforo, contendo um tubo de descarga ligado em srie a
um filamento de tungstnio.
Lmpada Mista
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Materiais de Iluminao
As lmpadas de mercrio necessitam de um reator para seu perfeito
funcionamento. Possuem cor branca-azulada.
As lmpadas de multivapor metlico que consistem em um tubo de quartzo,
contendo mercrio de alta presso e uma mistura de iodeto metlico, que est
alojado em um bulbo externo de vidro e termina em uma base-padro com rosca.
Lmpada Vapor de Mercrio
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Lmpadas de vapor de sdio em alta presso, com um tubo de descarga de xido de
alumnio sinterizado alojado em um bulbo externo de vidro equipado com uma
base com rosca-padro E27 ou E40, conforme a potncia.
Proporcionam alta eficincia luminosa, necessitam de reator e ignitor para operar.
Muito utilizadas em vias pblicas, estacionamentos e galpes onde a necessidade
de reproduo de cores no essencial.
Lmpada Vapor de Sdio
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Vida til