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Manual

Luminotécnico Prático

Fig. 2: Curva de sensibilidade do olho a radiações monocromáticas. 100

80

%

60

40

20

0 300 400 500 600 700 nm IV

380

Noite Dia

780

UV Luz

Conceitos básicos de Luminotécnica

Fig. 3: Composição das Cores

O que é Luz?

Uma fonte de radiação emite ondas eletromagnéticas. Elas possuem diferentes comprimentos, e o olho humano é sensível a somente alguns. Luz é, portanto, a radiação eletromagnética capaz de produzir uma sensação visual (Figura 1). A sensibilidade visual para a luz varia não só de acordo com o comprimento de onda da radiação, mas também com a luminosidade. A curva de sensibilidade do olho humano demonstra que radiações de menor comprimento de onda (violeta e azul) geram maior intensidade de sensação luminosa quando há pouca luz (ex. crepúsculo, noite, etc.), enquanto as radiações de maior comprimento de onda (laranja e vermelho) se comportam ao contrário (Figura 2).

Luz e Cores

Há uma tendência em pensarmos que os objetos já possuem cores definidas. Na verdade, a aparência de um objeto é resultado da iluminação incidente sobre o mesmo. Sob uma luz branca, a maçã aparenta ser de cor vermelha pois ela tende a refletir a porção do vermelho do espectro de radiação absorvendo a luz nos outros comprimentos de onda. Se utilizássemos um filtro para remover a porção do vermelho da fonte de luz, a maçã refletiria muito pouca luz parecendo totalmente negra. Podemos ver que a luz é composta por três cores primárias. A combinação das cores vermelho, verde e azul permite obtermos o branco. A combinação de duas cores primárias produz as cores secundárias - margenta, amarelo e cyan. As três cores primárias dosadas em diferentes quantidades permite obtermos outras cores de luz. Da mesma forma que surgem diferenças na visualização das cores ao longo do dia (diferenças da luz do sol ao meio-dia e no crepúsculo), as fontes de luz artificiais também apresentam diferentes resultados. As lâmpadas incandescentes, por exemplo, tendem a reproduzir com maior fidelidade as cores vermelha e amarela do que as cores verde e azul, aparentando ter uma luz mais “quente”.

Fig. 1: Espectro eletromagnético.

• 780

nm

• 610
• 590
• 570
• 500
• 450
• 380

10 –

10 –

10 –

10 –

10 –

10 –

10 –

10 3 10

10 7

10 7

10 9

10 11

10 13

nm Ondas largas Ondas médiasOndas curtas Ondas ultracurtas Televisão Radar Infravermelho Luz Ultravioleta Raios X

Raios gama

Raios cósmicos

Iluminância – Luz incidente não é visível

Fig. 8

Luminância –Luz refletida é visível!

Fig. 7:

OSRAM

Iluminância

Iluminância (Iluminamento) Símbolo: E Unidade: lux (lx)

A luz que uma lâmpada irradia, relacionada à superfície a qual incide, define uma nova grandeza luminotécnica, denominada de Iluminamento ou Iluminância. (Figura 7) Expressa em lux (lx), indica o fluxo luminoso de uma fonte de luz que incide sobre uma superfície situada à uma certa distância desta fonte. Em outras palavras a equação que expressa esta grandeza é:

E =

ϕ A

E também a relação entre intensidade luminosa e o quadrado da distância(l/d²). Na prática, é a quantidade de luz dentro de um ambiente, e pode ser medida com o auxílio de um luxímetro. Como o fluxo luminoso não é distribuído uniformemente, a iluminância não será a mesma em todos os pontos da área em questão. Considera- se 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 no anexo 1 (ABNT - NBR 5523).

Luminância Símbolo: L Unidade: cd/m^2

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. (Figura 8)

Em outras palavras, é a Intensidade Luminosa que emana de uma superfície, pela sua superfície aparente. (Figura 9)

A equação que permite sua determinação é:

L = I

A. cos a

onde L = Luminância, em cd/m² I = Intensidade Luminosa,em cd A = área projetada, em m² α = ângulo considerado, em graus Como é difícil medir-se a Intensidade Luminosa que provém de um corpo não radiante (através de reflexão), pode-se recorrer a outra fórmula, a saber:

Conceitos básicos de Luminotécnica

L =

ρ. E π

onde ρ = Refletância ou Coeficiente de Reflexão E = Iluminância sobre essa superfície

Como os objetos refletem a luz diferentemente uns dos outros, fica explicado porque a mesma Iluminância pode dar origem a Luminâncias diferentes. Vale lembrar que o Coeficiente de Reflexão é a relação entre o Fluxo Luminoso refletido e o Fluxo Luminoso incidente em uma superfície. Esse coeficiente é geralmente dado em tabelas, cujos valores são função das cores e dos materiais utilizados (exemplos no anexo 2).

Características das lâmpadas e acessórios

Estaremos apresentando a seguir características que diferenciam as lâmpadas entre si, bem como algumas características dos acessórios utilizados com cada sistema.

Eficiência Energética Símbolo: ηηηηη w (ou K, conforme IES) Unidade: lm / W (lúmen / watt)

As lâmpadas se diferenciam entre si não só pelos diferentes Fluxos Luminosos que elas irradiam, mas também pelas diferentes potências que consomem. Para poder compará-las, é necessário que se saiba quantos lúmens são gerados por watt absorvido. A essa grandeza dá-se o nome de Eficiência Energética (antigo “Rendimento Luminoso”). (Figura 10)

Representação da superficie aparente e ângulo considerado para cálculo da Luminância.

Fig. 9:

a

Superfície Aparente A. cos a

Superfície Iluminada A

Fig. 10: Eficiência Energética (lm/W)

Incan- descente 10 à 15

Haló- genas 15 à 25

Mista HWL 20 à 35

Mercúrio HQL 45 à 55

Fluor Comum 55 à 75

DULUX 50 à 85

® (^) Metálica HQI 65 à 90

® LUMILUX 75 à 90

® (^) Sódio NAV 80 à 140

® Grupo de lâmpadas

lm/W

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

Portanto, 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. Com isso, explica-se o fato de lâmpadas de mesma Temperatura de Cor possuírem Índice de Reprodução de Cores diferentes.

Fator de fluxo luminoso 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 (Ballast Factor) e pode ser obtido de acordo com a equação:

BF = fluxo luminoso obtido / fluxo luminoso nominal

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.
• Transformador: equipamento auxiliar cuja função é converter a tensão de rede (tensão primária) para outro valor de tensão (tensão secundária). Um único transformador poderá alimentar mais de uma lâmpada, desde que a somatória das potências de todas as lâmpadas a ele conectadas, não ultrapasse a potência máxima do mesmo. - 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. - Reator para corrente contínua: oscilador eletrônico alimentado por uma fonte de corrente contínua, cuja função é fornecer as características necessárias para perfeito funcionamento das lâmpadas. - Starter: elemento bimetálico cuja função é pré-aquecer os eletrodos das lâmpadas fluorescentes, bem como fornecer em conjunto com reator eletromagnético convencional, um pulso de tensão necessário para o acendimento da mesma. Os reatores eletrônicos e partida rápida não utilizam starter. - Ignitor: dispositivo eletrônico cuja função é fornecer à lâmpada um pulso de tensão necessário para acendimento da mesma. - 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.

Fig. 14: Tonalidade de Cor e Reprodução de Cores

100

Temperatura de Cor (K)

90

80

70

60

Índice de Reprodução de Cores

2000K 2700K3000K3600K4000K 4200K5200K5600K6000K6100K

NAV®

HWL HQL

Luz do Dia Especial

Luz do Dia 10

DULUX ® 41

Incand. Halógenas

LUMILUX ® HQI ®WDL

LUMILUX ® 21 DULUX ® 21

HQI ®NDL

HQI ®D

sendo a = comprimento do recinto b = largura do recinto h = pé-direito útil h’ = distância do teto ao plano de trabalho

Pé-direito útil é o valor do pé-direito total do recinto (H), menos a altura do plano de trabalho (hpl.tr.), menos a altura do pendente da luminária (hpend ). Isto é, a distância real entre a luminária e o plano de trabalho (Figura 15).

Como já visto, o Fluxo Luminoso emitido por uma lâmpada sofre influência do tipo de luminária e a conformação física do recinto onde ele se propagará.

Fator de Utilização Símbolo: Fu Unidade: -

O Fluxo Luminoso final (útil) que incidirá sobre o plano de trabalho,é avaliado pelo Fator de Utilização. Ele indica, portanto, 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).

Fu = ηL.^ ηR

Determinados catálogos indicam tabelas de Fator de Utilização para suas luminárias. Apesar de estas serem semelhantes às tabelas de Eficiência do Recinto, os valores nelas encontrados não precisam ser multiplicados pela Eficiência da Luminária, uma vez que cada tabela é específica para uma luminária e já considera a sua perda na emissão do Fluxo Luminoso.

Conceitos básicos de Luminotécnica

Fig. 15: Representação do Pé-Direiro Útil.

hp e n d.

hp l. t r.

H h

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. Isto é, o Fluxo Luminoso da luminária em serviço dividido pelo Fluxo Luminoso da lâmpada.

Eficiência de luminária (rendimento da luminária) Símbolo: ηηηηη L Unidade: -

“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. Dependendo das qualidades físicas do recinto em que a luminária será instalada, o Fluxo Luminoso que dela emana poderá se propagar mais facilmente, dependendo da absorção e reflexão dos materiais e da trajetória que percorrerá até alcançar o plano de trabalho. Essa condição de mais ou menos favorabilidade é avaliada pela Eficiência do Recinto.

Eficiência do Recinto Símbolo: ηηηηη R Unidade: -

O valor da Eficiência do Recinto é dado por tabelas, contidas no catálogo do fabricante onde relacionam-se os valores de Coeficiente de Reflexão do teto, paredes e piso, com a Curva de Distribuição Luminosa da luminária utilizada e o Índice do Recinto.

Índice do Recinto Símbolo: K Unidade: -

O Índice do Recinto é a relação entre as dimensões do local, dada por:

Kd = a

. b h (a + b)

para iluminação direta

Kd = 3

. a. b

2. h’ (a + b)

para iluminação indireta

Uma vez definidas as grandezas utilizadas nos projetos, pode-se 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.

A metodologia recomendada propõe as seguintes etapas

1. Determinação dos objetivos da iluminação e dos efeitos que se pretende alcançar.
2. Levantamento das dimensões físicas do local, lay- out, materiais utilizados e características da rede elétrica no local.
3. Análise dos Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação.
4. Cálculo da iluminação geral (Método das Eficiências).
5. Adequação dos resultados ao projeto.
6. Cálculo de controle.
7. Definição dos pontos de iluminação.
8. Cálculo de iluminação dirigida.
9. Avaliação do consumo energético.
10. Avaliação de custos.
11. Cálculo de rentabilidade.

Supondo que os ítens 1 e 2 sejam de domínio do leitor, analisaremos neste capítulo as etapas subsequentes.

Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação

Nível de Iluminância Adequada

Quanto mais elevada a exigência visual da atividade, maior deverá ser o valor da Iluminância Média (Em) sobre o plano de trabalho. Deve-se consultar a norma NBR-5413 para definir o valor de Em pretendido. Deve-se 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. (Figura 17)

Por isso, quando do cálculo do número de luminárias, estabelece-se um Fator de Depreciação (Fd),o qual, elevando o número previsto de luminárias, evita que, com o desgaste,o nível de Iluminância atinja valores abaixo do mínimo recomendado.

Nesse Manual consideraremos uma depreciação de 20% para ambientes com boa manutenção (escritórios e afins),e de 40% para ambientes com manutenção

Fundamentos do Projeto de Iluminação

crítica (galpões industriais, garagens, etc.), dando origem a Fatores de Depreciação, respectivamente, de Fd=1,25 e Fd= 1,67.

Limitação de Ofuscamento

Duas formas de ofuscamento podem gerar incômodos:

• Ofuscamento direto, através de luz direcionada diretamente ao campo visual.
• Ofuscamento reflexivo, através da reflexão da luz no plano de trabalho, direcionando-a para o campo visual. Considerando que a Luminância da própria luminária é incômoda a partir de 200 cd/m², valores acima deste não devem ultrapassar o ângulo indicado na figura 18.

O posicionamento e a Curva de Distribuição Luminosa devem ser tais que evitem prejudicar as atividades do usuário da iluminação.

Tempo

Iluminância %

150

125

100

80

Fig. 17: Compensação da depreciação no cálculo da Iluminância Média (Fator de Depreciação), para ambientes com boa manutenção

Margem paradepreciação de Fluxo Luminoso e acúmulo de sujeira

Fig. 18

Ofuscamento Reflexivo Ofuscamento Direto

45°

Proporção Harmoniosa entre Luminâncias

Acentuadas diferenças entre as Luminâncias de diferentes planos causam fadiga visual, devido ao excessivo trabalho de acomodação da vista, ao passar por variações bruscas de sensação de claridade. Para evitar esse desconforto, recomenda-se que as Luminâncias de piso, parede e teto se harmonizem numa proporção de 1:2:3,e que, no caso de uma mesa de trabalho,a Luminância desta não seja inferior a 1/3 da do objeto observado, tais como livros, etc. (Figura 19)

Efeitos Luz e Sombra

Deve-se tomar cuidado no direcionamento do foco de uma luminária, para se evitar que essa crie sombras perturbadoras, lembrando, porém, que a total ausência de sombras leva à perda da identificação da textura e do formato dos objetos. Uma boa iluminação não significa luz distribuída por igual.

Reprodução de Cores

A cor de um objeto é determinada pela reflexão de parte do espectro de luz que incide sobre ele. Isso significa que uma boa Reprodução de Cores está diretamente ligada à qualidade da luz incidente, ou seja, à equilibrada distribuição das ondas constituintes do seu espectro. É importante notar que, assim como para Iluminância média, existem normas que regulamentam o uso de fontes de luz com determinados índices, dependendo da atividade a ser desempenhada no local. (Figura 20)

Tonalidade de Cor da Luz ou Temperatura de Cor

Um dos requisitos para o conforto visual é a utilização da iluminação para dar ao ambiente o aspecto desejado. Sensações de aconchego ou estímulo podem ser provocadas quando se combinam a correta Tonalidade de Cor da fonte de luz ao nível de Iluminância pretendido. (Figura 21)

Estudos subjetivos afirmam que para Iluminâncias mais elevadas são requeridas lâmpadas de Temperatura de Cor mais elevada também. Chegou-se a esta conclusão baseando-se na própria natureza, que ao reduzir a luminosidade (crepúsculo), reduz também sua Temperatura de Cor. A ilusão de que a Tonalidade de Cor mais clara ilumina mais, leva ao equívoco de que com as “lâmpadas frias” precisa-se de menos luz.

Ar-Condicionado e Acústica

O calor gerado pela iluminação não deve sobrecarregar a refrigeração artificial do ambiente. Há um consenso que estabelece que um adulto irradia o calor equivalente a uma lâmpada incandescente de 100W. Portanto, fontes de luz mais eficientes colaboram para bem-estar, além de se constituir numa menor carga térmica ao sistema de condicionamento de ar. O sistema de iluminação pode comprometer a acústica de um ambiente através da utilização de equipamentos auxiliares (reatores e transformadores eletromagnéticos). Uma solução bastante eficiente, com ausência total de ruídos é o emprego de sistemas eletrônicos nas instalações.

Fig. 20: Índice de Reprodução de Cores e exemplos de aplicação.

100

80

60

40

Classificação Nível - Índice Ra

OSRAM - Linha de produtos Normas ABNT - 5413

Exemplos de apliacação

Muito bom

Bom

Razoável

Ruim Nível 4

Nível 3

Nível 2

Nível 1 1a1b^ Ra 90 - 100Ra 80 - 89 2a Ra 70 - 79 2b Ra 60 - 69 Ra 40 - 59

Índice de Reprodução de Cores Ra 20 - 39

Testes de cor - Floricultura - Escritórios - Residências - Lojas Áreas de circulação - Escadas - Oficinas - Ginásios esportivos

Depósitos - Postos de gasolina -Pátio de montagem industrial

Vias de tráfego - Canteiro de obras - Estacionamentos

Relação de conforto ambiental entre nível de Iluminância e Tonalidade de Cor da lâmpada.

Brancamorna

3000 4000 5000 6000 T (K)

Baixa

Brancaneutra Luz dodia Temperaturade Cor

2000

Média300 lx

Alta750 lx

Iluminância E (lx)

Fig. 21:

Conforto

Fig. 19: Proporção harmoniosa entre Luminâncias

1

3 10

2

3

Adequação dos Resultados ao Projeto

Se a quantidade de luminárias resultantes do cálculo não for compatível com sua distribuição desejada, recomenda-se 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, pode-se calcular exatamente a Iluminância Média alcançada.

Definição dos Pontos de Iluminação

Os pontos de iluminação devem preferencialmente ser distribuídos uniformemente no recinto, levando-se em conta o layout do mobiliário, o direcionamento da luz para a mesa de trabalho e o próprio tamanho da luminária. Recomenda-se que a distância “a” ou “b” entre as luminárias seja o dobro da distância entre estas e as paredes laterais (vide Figura 23).

Cálculo de Iluminação Dirigida

Se a distância “d” entre a fonte de luz e o objeto a ser iluminado for no mínimo 5 vezes maior do que as dimensões físicas da fonte de luz, pode-se calcular a Iluminância pelo Método de Iluminância Pontual, aplicando-se a fórmula:

E = I

d^2

onde: I = Intensidade Luminosa lançada verticalmente sobre o ponto considerado.

Esse método demonstra que a Iluminância (E) é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Por exemplo, dobrando-se a distância entre a fonte de luz e o objeto, reduz-se a distância entre a fonte de luz e o objeto, reduz-se a Iluminância sobre o objeto a um quarto de seu valor anterior.

Se a incidência da luz não for perpendicular ao plano do objeto, a fórmula passa a ser:

E =

Iα. cos α d^2

como

d = h cos α

tem-se:

E =

Iα. cos^3 α h^2

Assim a Iluminância (E) em um ponto é o somatório de todas as Iluminâncias incidentes sobre esse ponto oriundas de diferentes pontos de luz, ou seja:

E = I^1 + Σ Iα^. cos

(^3) α h^2 h^2

Recomendação quanto às distâncias entre luminárias e paredes laterais.

Fig. 23:

a (^) a a a

b

2

_ a 2

_

b 2 _

b 2 _

Fig. 24

d

E

I

Fig. 25

E

h^ Ia d

a

Fig. 26

E

Ia

h

a (^) I 1

( )

Fundamentos do Projeto de Iluminação

Dimensionamento do Grau de Abertura do Facho Luminoso

O grau de abertura do facho luminoso é função do ângulo β dado por:

tg β = r d

r = d. tg β

D = 2. d. tg a 2

β = arc tg r d

2 β = 2. arc tg r d

β = 2. arc tg r d

As grandezas são representadas na figura 27. O ângulo de radiação fornecido nos catálogos OSRAM é o ângulo definido pelo limite de 50% da Intensidade Luminosa máxima. (Figura 28)

Fig. 27

d

D

r

a b

Fig. 28

a

Convenção da abertura de facho luminoso de produtos OSRAM.

I

I 2

I 2

Avaliação do Consumo Energético

Além da quantidade de lâmpadas e luminárias, bem como do nível de Iluminância, é imprescindível a determinação da potência da instalação, para se avaliar os custos com energia e assim desenvolver-se um estudo de rentabilidade entre diversos projetos apresentados. O valor da “Potência por m²” é um índice amplamente divulgado e, quando corretamente calculado, pode ser o indicador de projetos luminotécnicos mais econômicos. Para tanto, calcula-se inicialmente a potência total instalada.

Potência Total Instalada Símbolo: Pt Unidade: kW

É a somatória da potência de todos os aparelhos instalados na iluminação.

Trata-se aqui da potência a lâmpada, multiplicada pela quantidade de unidades utilizadas (n), somado à potência consumida de todos os reatores, transformadores e/ou ignitores.

Os catálogos OSRAM contêm dados orientativos referentes as perdas dos equipamentos auxiliares (em watts) para as respectivas lâmpadas. Uma vez que os valores resultantes são elevados, a Potência Total Instalada é expressa em quilowatts, aplicando-se portanto o quociente 1000 na equação.

P t = n. w* 1000

*W = potência consumida pelo conjunto lâmpada + acessórios.

Avaliação de Custos

Um projeto luminotécnico somente é considerado completo quando se atentar para o cálculo de custos, quais sejam:

Custos de Investimento

É a somatória dos custos de aquisição de todos os equipamentos que compõem o sistema de iluminação, tais como lâmpadas, luminárias, reatores, transformadores, ignitores e a fiação, acrescidos dos custos de mão de obra dos profissionais envolvidos, desde a elaboração do projeto à instalação final. (Figura 30)

Custos Operacionais

É a somatória de todos os custos apresentados após a completa instalação do sistema de iluminação, concentrados nos custos de manutenção das condições luminotécnicas do projeto e os custos de energia consumida. (Figura 31)

O custo mensal de manutenção das lâmpadas engloba o custo de aquisição de novas unidades e o custo da mão de obra necessária a executar a manutenção. Esse custo resulta da soma das horas mensais de utilização das lâmpadas dividida pela sua vida útil.

O quociente que assim se obtém, informa o número de lâmpadas que serão repostas, e seu valor deve ser multiplicado pelo preço da lâmpada nova.Já o custo da mão de obra para realizar essa reposição é dado em função da remuneração por hora de trabalho do respectivo profissional.

O tempo de reposição por lâmpada deve ser multiplicado pelo número de lâmpadas repostas por mês. Esse custo é bastante significativo nas instalações de difícil acesso, como iluminação pública, quadras de esporte, etc.

O fator decisivo no custo operacional é o custo de energia elétrica, que corresponde à Potência Total Instalada (P (^) t ), multiplicada pelas horas de uso mensal e pelo preço do kWh. Ao se optar por um sistema mais eficiente, este custo sofre substancial redução.

Fundamentos do Projeto de Iluminação

Instalação

Luminárias e acessórios

Lâmpadas

mais investimento Gasto em: inicial

~~60%

Fig. 30: Comparação entre custos de investimento.

Siatema incandescente 60W

Siatema DULUX EL ECONOMY 15W

®

Mão de obra

Reposição de lâmpadas

Consumo de energia

Gasto em:

menos despesas mensais com manutenção

~~60%

Fig. 31: Comparação entre custos operacionais.

Siatema incandescente 60W

Siatema DULUX EL ECONOMY 15W

®

Cálculo de Rentabilidade

A análise comparativa de dois sistemas de iluminação, para se estabelecer qual deles é o mais rentável, leva em consideração tanto os custos de investimento quanto operacionais. Geralmente o uso de lâmpadas de melhor Eficiência Energética leva a um investimento maior, mas proporciona economia nos custos operacionais. Decorre daí a amortização dos custos, ou seja, há o retorno do investimento dentro de um dado período.O tempo de retorno é calculado pelo quociente da diferença no investimento pela diferença na manutenção. Feitos os cálculos, os valores podem ser alocados em gráficos, como no da figura 32, onde se visualiza a evolução das despesas no tempo. O ponto de interseção das linhas indica o instante de equalização destes custos.

Nos anexos, segue uma planilha do Cálculo de Rentabilidade, podendo ser utilizada como instrumento prático para se chegar aos custos acima descritos, como também para análise comparativa entre sistemas diferentes de iluminação.

Fig. 32: Ilustração da evolução das despesas entre sistemas de iluminação incandescente e DULUX®

Custos

0 2000 4000 6000 8000 10000 Horas Gasto total Sistema DULUX® (investimento inicial + consumo de energia) Economia em consumo de energia (sistema de iluminação) Adicional de consumo do ar condicionado (Economia indireta)

Análise dos Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação :

Nível de Iluminância Adequado

Consultando-se a norma NBR-5413 ou o resumo fornecido no anexo 1 deste Manual, estipula-se a Iluminância Média de escritórios em Em = 500 lx.

Fator de Depreciação (Fd): ambiente salubre, com boa manutenção (em caso de queima, troca imediata; limpeza das luminárias a cada 6 meses). Fd = 1, (corresponde a uma margem de depreciação de 20% da Iluminância Média necessária).

Limitação de Ofuscamento

Ofuscamento não deverá ocorrer, uma vez que superfícies dos móveis e objetos não são lisas ou espelhadas. O Ofuscamento Direto será evitado se forem empregadas luminárias, cujo ângulo de abertura de facho acima de 45º não apresentar Luminância acima de 200 cd/m².

Obs.: algumas luminárias para lâmpadas fluorescentes são já indicadas pelos seus fabricantes para sua utilização em áreas de terminais de vídeo ou microcomputadores.

Proporção Harmoniosa entre Luminâncias

Partindo-se do princípio de que a iluminação se distribuirá de uma forma homogênea ao longo da sala, e que as janelas estarão recobertas por persianas, conclui-se que não haverá diferenças muito grandes entre as Luminâncias, já que os Coeficientes de Reflexão dos componentes da sala (Refletâncias) também não se diferenciam acentuadamente. A proporção entre as Luminâncias recomendada será provavelmente alcançada através da natural variação de Iluminâncias incidentes sobre as diferentes superfícies.

Efeitos Luz e Sombra

As luminárias deverão ser colocadas lateralmente às mesas de trabalho, para se evitar que haja reflexo ou sombra que prejudique as atividades.

Recomenda-se que as janelas localizadas diante dos terminais de vídeo sejam protegidas por persianas ou cortinas, para se evitar que a alta Luminância seja refletida e que o operador faça sombra sobre a tela.

Tonalidade de Cor da Luz

Para o ambiente de um escritório,e Iluminância de 500 lx, recomenda-se que a Tonalidade de Cor da luz seja Branca Neutra (aproximadamente 4000K).

Reprodução de Cores

Aconselha-se que o Índice de Reprodução de Cores para este tipo de trabalho seja acima de 80. As lâmpadas fluorescentes de pó trifósforo preenchem este requisito.

Ar-condicionado e Acústica

O ruído que fosse originado pelo funcionamento das luminárias, caso sejam elas equipadas com lâmpadas fluorescentes e seus respectivos reatores, seria facilmente absorvido pelo forro de gesso onde elas estariam embutidas, não prejudicando o trabalho no local. O ar-condicionado será cerca de 25% menos carregado se a instalação for feita com lâmpadas fluorescentes,e não incandescentes, já que as primeiras irradiam muito menos calor.

Escolha das Lâmpadas

Os dados anteriores nos levam a concluir que o tipo de lâmpadas indicado para este projeto é a fluorescente LUMILUX®. Ela existe nas versões de 18, 36 e 58W. Optaremos pela versão LUMILUX ®^ 36W/21-840, porque o salão é amplo, não há limitação física de comprimento da lâmpada, e sua aquisição é mais compensadora.

Os dados da lâmpada são obtidos nos catálogos OSRAM. À saber:

• LUMILUX®^ 36W cor 21-
• Fluxo luminoso: 3350 lm
• Temperatura de cor: 4000K Branca Neutra
• Índice de reprodução de cor: 85

Escolha da Luminária

A luminária poderá ser de embutir, de alta eficiência e aletas metálicas que impeçam o ofuscamento. Os modelos mais modernos possuem refletores parabólicos que limitam a angulação do facho luminoso, tornando-se adequados para o seu emprego em salas de computadores.

Cálculo da Quantidade de Luminárias

Uma vez já definidas todas as bases conceituais para o cálculo, seguiremos a sequência da planilha.

Cabeçalho

Seu preenchimento é recomendado, para uma futura identificação do projeto, ou mesmo para uma simples apresentação ao cliente.

Descrição do Ambiente

Estes dados já foram anteriormente levantados, quando da definição das dimensões físicas do recinto, dos materiais que o compõem e do Fator de Depreciação. É necessário, no entanto, definir-se o Grau de Reflexão do teto, paredes e piso, que servirão de parâmetro na tabela de Eficiência do Recinto. Para tal, deve-se consultar os dados do anexo 2.

Exemplos de Aplicação

Características da Iluminação

Esses dados vêm especificar o que se pretende como iluminação (Iluminância, Tonalidade de Cor e Reprodução de Cor). Já foram anteriormente definidos.

Obs.: a planilha agora se subdivide em duas colunas de preenchimento dos dados, para que possam ser feitas duas opções de iluminação e que se comparem uma com a outra.A Tonalidade de Cor e o Nível de Reprodução de Cores servem como referências para a especificação da lâmpada.