Conforto Ambiental: Iluminação

O ser humano e o seu entorno imediato

Conforto Visual pode ser interpretado como uma recepção clara das mensagens visuais de um ambiente luminoso

Iluminação inadequada· Fadiga Visual· Desconforto· Dor de Cabeça· Ofuscamento· Redução da Eficiência Visual· Acidentes

Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes?

Boa Iluminação· Aumenta a produtividade· Gera um ambiente agradável· Evita os problemas

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LUZ – A base físicaEspectro Eletromagnético

Grandezas Fotométricas

Fluxo Radiante (watt [W])

“ é a potência da radiação eletromagnética emitida ou recebida por um corpo ”

O fluxo radiante contem frações visíveis e invisíveis.

Grandezas Fotométricas

“ é a parcela do fluxo radiante que gera uma

resposta visual ”

Fluxo luminoso - F ( lumen [lm] )

Eficiência luminosa ( [lm/W] )

“ é a capacidade da fonte em converter potência em luz”

Grandezas Fotométricas

1 W 0,3 lm

1 W 25,9 lm

1 W 220 lm

1 W 683 lm

1 W 430 lm

1 W 73 lm

1 W 2,8 lm

Eficiência luminosa ( [lm/W] )

Grandezas Fotométricas

Fonte Fluxo luminoso

Eficiência luminosa

Incandescente 100 W 1.350 lm 13,5 lm/W

Fluor. compacta 23 W 1.400 lm 61 lm/W

Fluor. TL5 28 W 2.900 lm 103 lm/W

HID 250 W 19.000 lm 76 lm/W

Sódio 150 W 16.000 lm 107 lm/W

Luz natural ------ 100 – 140 lm/W

Intensidade luminosa ( candela [cd] ou [lm/sr] )

“ é a propagação da luz em uma dada direção dentro de um ângulo sólido unitário ”

Grandezas Fotométricas

Ângulo Sólido ( [sr] )

1 esterradiano

“ é o ângulo espacial que tem seu vértice no centro da esfera,

cuja a área superficial é igual ao quadrado de seu raio ”

Iluminância ( lumen/m2 ou lux [lx] )

“ é a medida da quantidade de luz incidente numa superfície por unidade de área ”

Grandezas Fotométricas

A 1m de uma vela 1 lux

Numa mesa de escritório 500 lux

No exterior sob céu encoberto

10.000 lux

No sol no verão 100.000 lux

Valores típicos

Luminância ( [cd/m2] )

“ é uma medida física de brilho de uma superfície, sendo através dela que os seres humanos enxergam ”

Luminância

é uma excitação visual

Brilho

é a resposta visual desse estímulo

Grandezas Fotométricas

Superfície Difusa

Valores de luminâncias de algumas fontes

Limite inferior 0,000001 cd/m2

Limite superior 1.000.000 cd/m2

Ofuscamento 25.000 cd/m2

Grandezas Fotométricas

Representação de Luminâncias

Foto com lente “olho-de-peixe”

Luminancímetro

Grandezas Fotométricas

Grandeza

Nome Símbolo Significado Unidade

Fluxo

luminoso

Componente do fluxo radiante que gera uma resposta visual.

Esfera de Ulbricht: a fonte luminosa é colocada dentro de uma grande esfera, cujo o interior é pintado de branco perfeitamente difusor. Mede-se a iluminância produzida pela luz difusa através de uma pequena abertura, protegendo os raios que saem diretamente da fonte, esta iluminância é proporcional ao fluxo luminoso emitido pela fonte.

Eficiência

Luminosa

É a razão entre o fluxo luminoso "" produzido por uma fonte e a potência "P" consumida.

A eficiência luminosa é deduzida juntamente com a medição do fluxo luminoso com a esfera de Ulbricht, medindo-se a potência consumida pela fonte luminosa e seus equipamentos auxiliares, através de um wattímetro.

Intensidade

Luminosa

É o fluxo luminoso "" emitido por uma fonte numa certa direção, dividido pelo ângulo sólido "", no qual está contido.

cd

Banco fotométrico: a fonte luminosa em exame é comparada com uma fonte de intensidade conhecida. No caso de aparelhos de iluminação, a medição é feita por meio de um fotogoniômetro: uma célula fotovoltaica gira em volta do aparelho e mede a intensidade luminosa emitida em todas as direções.

Iluminância

É o fluxo luminoso incidente "" numa dada superfície, dividida pela área "A"da mesma.

lux Luxímetro: é formado por uma fotocélula que transforma a energia luminosa em energia elétrica, indicada por um galvanômetro cuja a escala está marcada em lux.

Luminância

É a intensidade luminosa "I" (de uma fonte ou de uma superfície iluminada) por unidade de área aparente "A'" numa dada direção.

Luminancímetro: aparelho que reproduz a imagem da superfície projetada e cuja a luminância deve ser medida. A energia elétrica produzida pelo fotosensor é ampliada e medida por um galvanômetro calibrado em candelas por m2.

Como medir

P

I

AE

I

E

L

lm

W

lm

2m

cd

'AI

L

A taxa vetor iluminação/iluminação escalar é um parâmetro utilizadopara estimar adirecionalidadeda luz e suasqualidadesde modelaçãode objetos.

ESCALAR E VETOR ILUMINAÇÃO

Grandezas Fotométricas

Reflectância

Absorção

Transmissão

Propriedades óticas dos materiais

ρ + α + τ = 1

Propriedades óticas dos materiais

Mecanismos de controle da luz

- Reflexão

- Transmissão

(a) especular (b) difusa (c) semi

- Refração

1

1

2

1

2

1

(a) especular (b) difusa (c) semi

ILUMINÂNCIA

LEVANTAMENTO DAS ILUMINÂNCIAS

K No de Pontos K 1 9

1 K 2 16 2 K 3 25

K 3 36

Malha de pontos

ANÁLISE DAS ILUMINÂNCIAS

Intervalo de iluminância Zona Classificação <(70% EM – 50 lux) insuficiente ruim

(70% EM – 50 lux) a 70% EM transição inferior regular 70% EM a 130%EM suficiente aceitável

130%EM a 1.000 lux transição superior bom > 1.000 lux excessiva ruim

Zoneamento de Iluminâncias

Diferença entre aluminância (brilho) de umobjeto e a luminância doentorno imediato desteobjeto.

CONTRASTE

OFUSCAMENTO

Quando o processo de adaptação não

transcorre normalmente devido

a uma variação muito grande da iluminação, pode

haver uma perturbação,

desconforto ou perda de visibilidade.

contraste saturação

OFUSCAMENTO

Tipo INABILITADOR, ou seja,impede a visão!!

Pode ocorrer por...

ÍNDICES DE OFUSCAMENTO

Luminância de “Véu”

Eo - iluminância da fonte de ofuscamento no plano da pupila;

q - ângulo entre a direção da visão e a fonte;

)5,1(

2,9 0V

EL

OFUSCAMENTO

Tipo PERTURBADOR ou DESCONFORTÁVEL, ou seja, não impede a visão mas coloca o sistema visual em esforço contínuo de ajuste (stress)

Pode ser caracterizado em função de 4 parâmetros...

1) Luminância da fonte;

2) Luminância do fundo;

3) Tamanho aparente fonte/fundo;

4) Direção de visão do observador;

Um bom sistema de iluminação

Iluminação natural complementada com luz artificial;

Uso adequado de cores e criação dos contrastes;

Proporcionar um ambiente confortável com pouca fadiga, monotonia e sem acidentes.

Iluminação geral

Distribuição regular das luminárias garantindo um nível de

iluminamento uniforme sobre o plano de trabalho.

Planejamento da Iluminação

Plano de trabalho

Iluminação localizada

Concentra maior nível de iluminação sobre a tarefa.

A iluminação geral é em torno de 50% da iluminação sobre a

tarefa.

Iluminação combinada (geral + tarefa)A iluminação geral é complementada com focos de luz localizada.

A luz complementar é de 3 a 10 vezes superior a iluminação geral.

Este tipo de iluminação é recomendada:• E > 1000 lux;• A tarefa exige luz dirigida;• Existência de obstáculos dificultando a

propagação da iluminação geral

Planejamento da Iluminação

Iluminação Zenital (Iluminação de grandes áreas)

Iluminação Lateral

Iluminação Natural

Métodos de cálculo luminotécnico

Determinação de Perda Luminosa (PL)

Com o tempo, paredes e tetos ficarão sujos. Os equipamentos de iluminação acumularão poeira. As lâmpadas fornecerão menor quantidade de luz. Alguns desses fatores poderão ser eliminados por meio de manutenção. Admitindo-se uma boa manutenção periódica, podemos adotar os fatores de depreciação ou perda luminosa de acordo com a tabela a seguir:

Obrigado!