Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo CONFORTO AMBIENTAL: INSOLAÇÃO E ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO HÍBRIDA REVISÃO DE CONCEITOS LÂMPADAS

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Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo

CONFORTO AMBIENTAL: INSOLAÇÃO E ILUMINAÇÃO

Docente: Claudete Gebara J. Callegaro 2º semestre de 2014

ILUMINAÇÃO HÍBRIDA

REVISÃO DE CONCEITOS

LÂMPADAS

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ALGUNS ELEMENTOS DE AULAS ANTERIORES,

DA DISCIPLINA ERGONOMIA

E ALGUMAS NOVIDADES

CAII - Profª Claudete Gebara J. Callegaro. Última alteração em 19/11/2014.

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A quantidade e a qualidade da luz interferem na saúde e no conforto humano

de várias maneiras.

Os projetos de arquitetura devem considerar, primeiramente, a luz natural,

para então complementá-la com processos artificiais.

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Ver bem depende de:

•nível ou quantidade de luz,

•ausência de distúrbios visuais ou incômodos (reflexos, p.ex.),

•contrastes ou luminosidade excessiva que obrigue a forçar os músculos da visão.

O esforço repetitivo para adaptação ao ambiente visual leva a:

•cansaço visual,

•falta de atenção ou concentração,

•queda do rendimento e produtividade no trabalho,

•fadiga, irritabilidade e dores de cabeça,

•aumento dos índices de acidentes de trabalho.

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O conceito de cor está associado à frequência da onda eletromagnética.

O número de oscilações completas (compressão e descompressão) por segundo chama-se frequência (f), que é medida em ciclos por segundo (c.p.s.) ou em hertz (Hz).

A frequência é função do comprimento de onda (λ) e da velocidade de propagação (c = 300.000 km/segundo no vácuo).

velocidade da luz no vácuo (c) comprimento de onda (λ) frequência (f) =

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No caso da luz:

c = 300.000 km/s (no vácuo)

380 nm < λ < 740 nm (no vácuo)

c = 300 mil km/seg = 3×10⁸ m/s 1 terahertz (THz) = 1×10¹² ciclos/seg 1 nanômetro (nm) = 1 milionésimo de milímetro = 1×10⁻⁹ metro

f = c / λ

Mas...

somente essas informações não explicam nossas

sensações cromáticas.

www.sbfisica.org.br_fne_Vol8_Num1_v08n01a06

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As cores são percebidas por sensores

chamados cones que se encontram na fóvea, parte da retina correspondente ao centro visual do olho, bem próximo ao nervo ótico.

Temos cones sensíveis a diferentes faixas de comprimento de ondas luminosas, que, para efeito de estudo, são agrupados em sensíveis a:

•Vermelhos e laranjas (R - red/vermelho),

•Verdes e amarelos (G - green/verde),

•Azuis e violetas (B - blue/azul). Anatomia do olho humano. Imagem obtida em http://www.afh.bio.br/sentidos/sentidos1.asp

Consideramos serem “cores reais” aquelas percebidas quando o objeto é visto sob a luz do Sol, pois é a ela que nossos olhos vêm se

adaptando há milhares de anos.

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Imagem extraída de OSRAM, s/data.

A luz é composta por três cores primárias:

•vermelho (Red)

•verde (Green)

•azul (Blue)

A combinação dos comprimentos de onda que nos fazem perceber as luzes de cor vermelho, verde e azul permite obtermos o branco.

A combinação de duas cores primárias produz as cores secundárias:

•magenta

•amarelo

•cyan

A gama de cores que conhecemos deriva das múltiplas combinações possíveis entre as cores primárias e secundárias.

ATENÇÃO: Essas combinações NÃO VALEM para tintas, p.ex.

A mistura em geral produz um bege sujo, indefinido, que chamamos de “cor de burro quando foge”!

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Nós associamos a luz com a natureza e com a cultura que desenvolvemos para nos adaptarmos a ela !!!

Radiações de menor comprimento de onda (violeta e azul) geram maior intensidade de sensação luminosa quando há pouca luz (ex. crepúsculo, noite, etc.), que correspondem aos horários mais frios.

As radiações de maior comprimento de onda (laranja e vermelho) se comportam ao contrário, sendo

necessária alta intensidade luminosa (muita luz, muitos fótons, maior

radiação solar) para serem

percebidas; ou seja, nos horários mais quentes do dia.

Imagem extraída de OSRAM, s/data.

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Radiometria

Mede transferência de energia emitida por uma fonte e que chega a um receptor.

Envolve os conceitos de:

• Fluxo radiante: quantidade de energia Unidade: watt (símbolo: W)

• Ângulo sólido: direção no espaço

Unidade: esterradiano, ou esferorradiano

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Fontes com o mesmo fluxo radiante podem ter diferente fluxo luminoso.

vermelho

255 verde

255

azul 255 Vm 85

Vd 85 Az 85

verde 200

azul 200 transparên

cia 50%

vermelho 200 transparên

cia 45%

azul 255 transparên

cia 50%

Vm 85 Vd 85

Az 85 transparên

cia 30%

vermelho 255 transparên

cia 45%

Cores e matizes pelo sistema Red- Green-Blue

(RGB)

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Fotometria

Mede ondas que provocam

sensação visual num observador humano.

Envolve os conceitos de:

•Fluxo luminoso (lúmen),

•Intensidade luminosa (candela),

•Iluminância (lux),

•Luminância (candela/m²).

fluxo intensidade

luxímetro

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O homem percebe o mundo através dos contrastes das luminâncias.

A luminância é função:

•da iluminância sobre a superfície

•e da refletância dessa superfície.

Tanto a ausência de contrastes quanto os contrastes excessivos são inadequados para o conforto visual, mas podem ser

usados em situações especiais controladas.

A percepção do observador também depende de sua posição em relação ao objeto e de suas condições físicas (idade, características dos olhos, saúde geral).

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De um modo geral, a iluminação precisa ser bem planejada nos ambientes de trabalho, para que resultem:

poucos contrastes entre luz e sombra, ou seja, certa uniformidade de iluminação nos planos de trabalho,

contraste suficiente entre os elementos do plano de trabalho, para que letras,

objetos, etc. sejam distinguíveis em relação ao fundo.

Convém que a iluminância em qualquer ponto do campo de trabalho não seja inferior a 70% da iluminância média do

ambiente.

(recomendação da NBR 5382/84 mantida na ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013)

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Para a maior parte das atividades de convívio e trabalho, a

iluminação recomendada como suficiente e confortável varia na

faixa

de 300 a 750 lux.

Se a configuração espacial não permitir uma iluminação natural

uniforme e suficiente, Se os artifícios arquitetônicos

não forem suficientes para equilibrar essa situação,

Então será necessária a complementação com

iluminação artificial.

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ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL

Colaboração do

Eng. Antonio Gebara José

com as imagens sem indicação da fonte original.

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Luminotécnica, ou luminotecnia , é o estudo da aplicação da iluminação artificial em espaços interiores e exteriores.

Consiste basicamente em:

•Escolha da lâmpada e da luminária mais adequada,

•Cálculo da quantidade de luminárias,

•Disposição das luminárias no recinto,

•Cálculo de viabilidade econômica.

Como a luz deverá ser distribuída pelo ambiente?

Como a luminária irá distribuir a luz?

Qual é a ambientação que queremos dar, com a luz, a este espaço?

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Sistema de iluminação PRINCIPAL

Sistema de iluminação SECUNDÁRIO

Geral: distribuição homogênea Localizada: área restrita

Tarefa: plano de trabalho

Destaque: spot

Efeito: fachos, contrastes Decorativa: lustres de estilo Arquitetônica: sancas, escadas Modulação: dimmer

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OSRAM, p. 11

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OSRAM, p. 12

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OSRAM, p. 14-15

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LÂMPADAS

Incandescentes

De descarga

Diodo emissor de luz

comum

halógena (pode ser simples ou dicróica)

fluorescente (convencional ou compacta) luz mista

vapor de mercúrio vapor de sódio

multivapores metálicos luz negra

LED (Light Emitting Diode) (pode ser simples ou dicróica)

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LÂMPADA INCANDESCENTE

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LÂMPADA FLUORESCENTE:

Índice de Reprodução da Cor (IRC)

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REATORES

São equipamentos auxiliares necessários para o acendimento de lâmpadas de descarga.

Servem para limitar a corrente e adequar as tensões ao perfeito funcionamento das lâmpadas.

Podem ser eletromagnéticos (pesados) ou eletrônicos (compactos e leves).

Vida útil da lâmpada Eficiência energética

Cintilações Ruídos

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Lâmpada fluorescente compacta, com reator incorporado

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OSRAM, p. 20

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LER: “Capítulo 3 – Tipos de Lâmpadas”

da apostila de Luminotécnica elaborada pela Profª Jeanine Marchiori da Luz,

do Laboratório de Iluminação do Departamento de Artes Cênicas do Instituto de Artes da Unicamp,

disponível em:

http://www.iar.unicamp.br/lab/luz/ld/Livros/Luminotecnica.pdf

LER: “Desafios da iluminação: Eficiência energética e desempenho térmico de luminárias com lâmpadas a LED atraem projetos de inovação.” Artigo

postado em 18/11/2011 no portal de Notícias do Instituto de Pesquisas Tecnológicas, vinculado à Secretaria de Desenvolvimento Econômico,

Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado de São Paulo, acessível em http://www.ipt.br/noticias_interna.php?id_noticia=438

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FONTES CONSULTADAS

FERREIRA, Rodrigo Arruda Felício. Manual de Luminotécnica. Apostila do curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Juiz de Fora. 2010. Disponível em

<http://www.ufjf.br/ramoieee/files/2010/08/Manual-Luminotecnica.pdf>

INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS. Desafios da iluminação: Eficiência energética e desempenho térmico de luminárias com lâmpadas a LED atraem projetos de inovação. Artigo postado em 18/11/2011 no portal de Notícias.

Acessível em http://www.ipt.br/noticias_interna.php?id_noticia=438

LUZ, Jeanine Marchiori da. Apostila de Luminotécnica. UNICAMP: Instituto de Artes: Departamento de Artes Cênicas: Laboratório de Iluminação: s/ data.

Disponível em http://www.iar.unicamp.br/lab/luz/ld/Livros/Luminotecnica.pdf OSRAM. Manual Luminotécnico Prático. Osram, s/data. Disponível em

<http://www.iar.unicamp.br/lab/luz/ld/Livros/ManualOsram.pdf>