Luminotécnica
Eletrotécnica Geral
Eng. Civil
Prof. Fernando Passold
Parte I: Conforto
Fator Conforto
Luminotécnica
Parte I
Nov.2012Prof. Fernando Passold 2
Conforto Luminoso
Conforto é a interpretação
de estímulos objetivos,
físicos e facilmente
quantificáveis, por meio d...
Objetivos da Iluminação
1. Obter boas condições
de visão associadas à
visibilidade, segurança e
orientação dentro de
um de...
Sistemas de Iluminação
Nov.2012Prof. Fernando Passold 5
Sistemas de Iluminação
Iluminação Geral:
Distribuição aprox.
regular das luminárias
pelo teto;
Iluminação horizontal de...
Sistemas de Iluminação
Iluminação Geral:
Vantagens:
Maior flexibilidade –
layout;
Desvantagens:
Não atende à
necessid...
Sistemas de Iluminação
Iluminação localizada:
Concentra-se a luminária
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interesse (áreas restritas...
Sistemas de Iluminação
Iluminação localizada:
 Vantagens:
Maior economia de
energia;
Posicionamento (evitam
ofuscament...
Sistemas de Iluminação
Iluminação de tarefa:
Luminárias próximas de
tarefa visual e do plano
de trabalho;
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Sistemas de Iluminação
Iluminação de tarefa:
Vantagens:
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Maior controle dos
efeitos luminoté...
Radiação Solar e Luz
Uma fonte de radiação emite ondas eletromagnéticas com diferentes comprimentos
de onda. A radiaça...
Se perguntarmos para um leigo no assunto, como uma
criança, por exemplo, sobre o que mais atrai a sua atenção
em um filme...
 As cores não são nada mais que um fenômeno óptico provocado pela ação dos feixes de luz
sobre as células da retina que p...
 Neste processo, os feixes de luz, possuindo uma “frequência pura” são filtrados pelos mais
diversos pigmentos e massas...
Sensibilidade do Olho Humano
O olho humano possui diferentes sensibilidades para a luz. Durante o dia, nossa
maior percepc...
Luz e Cores
 Da mesma forma que surgem
diferenças na visualização das
cores ao longo do dia
(diferenças da luz do sol...
Temperatura da Luz
 O homem bacana da foto chama-se
William Thomson. Ele foi um físico-
matemático britânico que viveu no...
Temperatura da Luz (2)
Tudo o que é aquecido produz
energia e com base nisso,
Thomson descobriu que ao
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Temperatura da Luz (3)
A frequência desta luz vai
variando de cor conforme a
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Impacto da Escala Kevin
Tipos diferentes de luz podem mudar totalmente a
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Impacto da Escala Kevin (2)
A temperatura das cores tem importância fundamental
tanto na criação de ilustrações como na a...
Usando a escala Kelvin para medir a temperatura da luz em
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Impacto da Escala Kevin (3)
 Usando a escala Kelvin para medir a
temperatura da luz em ambientes reais,
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 1.200K (fogo).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 1.400K (vela).
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Temperatura = 1.700K (vela).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 1.800K (vela - violino).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 2.700K (lâmpada incandescente 40W).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 3.000 K (lâmpada incandescente).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 4.000 K (lâmpada branca quente).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 4.700 K (lâmpada branca fria).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 6.000 K (lâmpada base de Mercúrio).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 6.500 K (lâmpada “Luz do Dia”).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 9.000 K (céu aberto).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 12.000 K (céu aberto).
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Exemplos Reais de Temperatura
Temperatura = 25.000 K (céu aberto, pólo norte).
Nov.2012Prof. Fernando Passold 37
Índice IRC
A cor de um objeto é
determinada pela
reflexão de parte do
espectro de luz que
incide sobre ele. Isso
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Tonalidade da Cor
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Tonalidade da Cor
 Do ponto de vista psicológico,
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iluminação apresenta luz “quente”
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Tom da Cor x Luminância
Um dos requisitos para o conforto visual é a utilização da iluminação
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Tom da Cor x Luminância
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a) Levantamento das atividades do local, de suas dimensões físicas, de
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f) Cálculo da iluminação geral (Método das Eficiências);
g) Cálculo de controle;
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Os principais aplicativos na área de luminotécnica são:
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2 • AGi32: http...
Iluminação para diversos
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Luminotecnica: Parte 1) Fator Conforto e outras definições.

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Luminotecnica: Parte 1) Fator Conforto e outras definições.

  1. 1. Luminotécnica Eletrotécnica Geral Eng. Civil Prof. Fernando Passold Parte I: Conforto
  2. 2. Fator Conforto Luminotécnica Parte I Nov.2012Prof. Fernando Passold 2
  3. 3. Conforto Luminoso Conforto é a interpretação de estímulos objetivos, físicos e facilmente quantificáveis, por meio de respostas fisiológicas (sensações) e de emoções, com caráter subjetivo e de difícil avaliação Nov.2012Prof. Fernando Passold 3
  4. 4. Objetivos da Iluminação 1. Obter boas condições de visão associadas à visibilidade, segurança e orientação dentro de um determinado ambiente. “Luz da razão” (Fig. 4); Associado com atividades laborativas e produtivas. 2. Principal instrumento de ambientação do espaço – criação de efeitos especiais com a própria luz ou no destaque de objetos e superfícies do próprio espaço. 2. “Luz da emoção” (Fig. 5); 3. Associado com atividades não laborativas, não produtivas, de lazer, estar e religiosas. Nov.2012Prof. Fernando Passold 4
  5. 5. Sistemas de Iluminação Nov.2012Prof. Fernando Passold 5
  6. 6. Sistemas de Iluminação Iluminação Geral: Distribuição aprox. regular das luminárias pelo teto; Iluminação horizontal de um certo nível médio; Uniformidade Nov.2012Prof. Fernando Passold 6
  7. 7. Sistemas de Iluminação Iluminação Geral: Vantagens: Maior flexibilidade – layout; Desvantagens: Não atende à necessidades específicas de locais que exigem maiores níveis de iluminância; Em alguns casos geram ofuscamento (pela visão direta da fonte de luz). Nov.2012Prof. Fernando Passold 7
  8. 8. Sistemas de Iluminação Iluminação localizada: Concentra-se a luminária em locais de principal interesse (áreas restritas de trabalho). Asseguram iluminação geral suficiente para eliminar fortes contrastes, Nov.2012Prof. Fernando Passold 8
  9. 9. Sistemas de Iluminação Iluminação localizada:  Vantagens: Maior economia de energia; Posicionamento (evitam ofuscamento, sombras indesejáveis e reflexões veladoras); Consideram necessidades individuais.  Desvantagens: Dificuldade para futura mudança de layout Normalmente exigem complementação via sistema geral. Nov.2012Prof. Fernando Passold 9
  10. 10. Sistemas de Iluminação Iluminação de tarefa: Luminárias próximas de tarefa visual e do plano de trabalho; Iluminam uma área muito pequena. Nov.2012Prof. Fernando Passold 10
  11. 11. Sistemas de Iluminação Iluminação de tarefa: Vantagens: Maior economia de energia; Maior controle dos efeitos luminotécnicos; Desvantagens: Deve ser complementada por outro tipo de iluminação; Menor flexibilidade para alteração da disposição dos planos de trabalho. Nov.2012Prof. Fernando Passold 11
  12. 12. Radiação Solar e Luz Uma fonte de radiação emite ondas eletromagnéticas com diferentes comprimentos de onda. A radiação solar tem três espectros principais desta radiação: o infravermelho - responsável pela sensação de calor - o espectro visível, ou luz, e o ultravioleta – responsável pelo efeito higiênico da radiação (pois mata bactérias e fungos), pela despigmentação de alguns tipos de tecidos, pelo bronzeamento da pele, etc Nov.2012Prof. Fernando Passold 12
  13. 13. Se perguntarmos para um leigo no assunto, como uma criança, por exemplo, sobre o que mais atrai a sua atenção em um filme de animação da Disney ou Dreamworks, ela certamente responderá que são as cores. Na verdade, o que torna as cores atraentes em um filme qualquer é a iluminação utilizada nas cenas. Não importa se o filme é uma animação como Madagascar ou um épico de aventura como Indiana Jones, a iluminação é a chave para o expectador ser atraído para dentro da fantasia proposta no filme. Mas se meu objetivo é obter cores atraentes, por que devo me preocupar com a iluminação? Não basta simplesmente usar cores bonitas? A resposta para esta pergunta infelizmente é não. O Fenômeno das Cores Nov.2012Prof. Fernando Passold 13
  14. 14.  As cores não são nada mais que um fenômeno óptico provocado pela ação dos feixes de luz sobre as células da retina que por sua vez é capaz de processar 3 frequências de luz que correspondem respectivamente ao Vermelho, ao Verde e ao Azul. Em outras palavras, nossos olhos funcionam pelo “sistema aditivo”, também conhecido como RGB.  Neste processo, o nosso cérebro pinta dinamicamente a cena que estamos vendo com base nas frequências presentes nos feixes de luz recebidos pela retina.  A variação dos feixes de luz é provocado pela pigmentação encontrada nos objetos (como tinta por exemplo ) que filtram a luz e devolvem para a retina as frequências da cor. Este processo de filtragem é o “sistema subtrativo”, também conhecido como CMY. O Fenômeno das Cores (2) Nov.2012Prof. Fernando Passold 14
  15. 15.  Neste processo, os feixes de luz, possuindo uma “frequência pura” são filtrados pelos mais diversos pigmentos e massas presentes nos objetos da cena que estamos vendo e em seguida devolvidos para nossa retina filtrados em frequências diferentes. A retina, por sua vez, envia para o cérebro as coordenadas corretas para que possa ser efetuada a coloração da cena.  Estas frequências de luz são chamadas de “temperatura da luz” ou “temperatura das cores”.  Para entender melhor a necessidade de uma boa iluminação precisamos conhecer um pouco sobre a “temperatura das cores”, que é um conceito largamente utilizado pelas empresas cinematográficas. O Fenômeno das Cores (2) Nov.2012Prof. Fernando Passold 15
  16. 16. Sensibilidade do Olho Humano O olho humano possui diferentes sensibilidades para a luz. Durante o dia, nossa maior percepção se dá para o comprimento de onda de 550 nm, correspondente às cores amarelo- esverdeadas. Já durante a noite, para o de 510 nm, correspondente às cores verdes azuladas. Nov.2012Prof. Fernando Passold 16
  17. 17. Luz e Cores  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”. Nov.2012Prof. Fernando Passold 17
  18. 18. Temperatura da Luz  O homem bacana da foto chama-se William Thomson. Ele foi um físico- matemático britânico que viveu no século XIX e é considerado o líder das ciências físicas do seu tempo.  Suas façanhas foram tão importantes que ele foi elevado a Barão em 1892, passando a ser conhecido mundialmente como Barão Kelvin.  Entre as contribuições de Thomson, a mais importante é a que nos interessa. Ele desenvolveu a escala Kelvin que serve para medir a temperatura absoluta da luz (onde o Zero Absoluto, ou Zero Kelvin é definido como 0 K, que equivale a -273,15 graus Celsius). O “Kelvin”, ou “K” é uma “unidade de medida” e sendo assim não utiliza os prefixos “grau” ou “graus”. Nov.2012Prof. Fernando Passold 18
  19. 19. Temperatura da Luz (2) Tudo o que é aquecido produz energia e com base nisso, Thomson descobriu que ao aquecer um objeto qualquer até atingir a medida de 973,3 K ( equivalente a 700 graus Celsius ) a energia produzida começa a emitir uma luz vermelha escura. A frequência desta luz vai variando de cor conforme a intensidade da energia, formando uma matiz de cores que definem a temperatura da luz. Nov.2012Prof. Fernando Passold 19
  20. 20. Temperatura da Luz (3) A frequência desta luz vai variando de cor conforme a intensidade da energia, formando uma matiz de cores que definem a temperatura da luz. Essas variações são chamadas de “espectro visível da luz”, ou simplesmente de “cores espectrais da luz”. Nov.2012Prof. Fernando Passold 20
  21. 21. Impacto da Escala Kevin Tipos diferentes de luz podem mudar totalmente a coloração da cena, criando ambientes diferenciados. Nov.2012Prof. Fernando Passold 21
  22. 22. Impacto da Escala Kevin (2) A temperatura das cores tem importância fundamental tanto na criação de ilustrações como na animação. Nov.2012Prof. Fernando Passold 22
  23. 23. Usando a escala Kelvin para medir a temperatura da luz em ambientes reais, encontraremos diferenças bruscas de temperatura na comparação entre ambientes interiores (dentro de casa) e exteriores. Isso acontece por diversos fatores como rebatimentos de luz, reflexos, efeitos atmosféricos, etc. Como uma solução para este inconveniente, usamos a média de variação para chegar a um resultado mais preciso. Por exemplo, os ambientes exteriores em um dia comum variam entre 4500 K e 6200 K, sendo assim, usamos a média desta variação que seria 5600 K. Também os ambientes interiores com luz incandescente, variam entre 2800 K e 3400 K, sendo a média de 3200 K. Com luz fluorescente, os interiores podem variar entre 4000 K e 7000 K, sendo a média de 4300 K. Impacto da Escala Kevin (3) Nov.2012Prof. Fernando Passold 23
  24. 24. Impacto da Escala Kevin (3)  Usando a escala Kelvin para medir a temperatura da luz em ambientes reais, encontraremos diferenças bruscas de temperatura na comparação entre ambientes interiores (dentro de casa) e exteriores. Isso acontece por diversos fatores como rebatimentos de luz, reflexos, efeitos atmosféricos, etc.  Como uma solução para este inconveniente, usamos a média de variação para chegar a um resultado mais preciso.  Por exemplo, os ambientes exteriores em um dia comum variam entre 4500 K e 6200 K, sendo assim, usamos a média desta variação que seria 5600 K. Também os ambientes interiores com luz incandescente, variam entre 2800 K e 3400 K, sendo a média de 3200 K. Com luz fluorescente, os interiores podem variar entre 4000 K e 7000 K, sendo a média de 4300 K. Nov.2012Prof. Fernando Passold 24
  25. 25. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 1.200K (fogo). Nov.2012Prof. Fernando Passold 25
  26. 26. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 1.400K (vela). Nov.2012Prof. Fernando Passold 26
  27. 27. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 1.700K (vela). Nov.2012Prof. Fernando Passold 27
  28. 28. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 1.800K (vela - violino). Nov.2012Prof. Fernando Passold 28
  29. 29. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 2.700K (lâmpada incandescente 40W). Nov.2012Prof. Fernando Passold 29
  30. 30. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 3.000 K (lâmpada incandescente). Nov.2012Prof. Fernando Passold 30
  31. 31. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 4.000 K (lâmpada branca quente). Nov.2012Prof. Fernando Passold 31
  32. 32. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 4.700 K (lâmpada branca fria). Nov.2012Prof. Fernando Passold 32
  33. 33. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 6.000 K (lâmpada base de Mercúrio). Nov.2012Prof. Fernando Passold 33
  34. 34. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 6.500 K (lâmpada “Luz do Dia”). Nov.2012Prof. Fernando Passold 34
  35. 35. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 9.000 K (céu aberto). Nov.2012Prof. Fernando Passold 35
  36. 36. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 12.000 K (céu aberto). Nov.2012Prof. Fernando Passold 36
  37. 37. Exemplos Reais de Temperatura Temperatura = 25.000 K (céu aberto, pólo norte). Nov.2012Prof. Fernando Passold 37
  38. 38. Índice IRC 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 Cor está diretamente ligada à qualidade da luz incidente, ou seja, à distribuição equilibrada das ondas constituintes do seu espectro. Reprodução de Cor Nov.2012Prof. Fernando Passold 38
  39. 39. Tonalidade da Cor Nov.2012Prof. Fernando Passold 39
  40. 40. Tonalidade da Cor  Do ponto de vista psicológico, quando dizemos que um sistema de iluminação apresenta luz “quente” não significa que a luz apresenta uma maior temperatura de cor, mas sim que a luz apresenta uma tonalidade mais amarelada. Um exemplo deste tipo de iluminação é a utilizada em salas de estar, quartos ou locais onde se deseja tornar um ambiente mais aconchegante.  Da mesma forma, quanto mais alta for a temperatura de cor, mais “fria” será a luz (figs. 44 e 45). Um exemplo deste tipo de iluminação é a utilizada em escritórios, cozinhas ou locais em que se deseja estimular ou realizar alguma atividade laborativa. Nov.2012Prof. Fernando Passold 40
  41. 41. Tom da Cor x Luminância 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 Tonalidade de Cor correta da fonte de luz ao nível de Iluminância pretendido Nov.2012Prof. Fernando Passold 41
  42. 42. Tom da Cor x Luminância 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. Nov.2012Prof. Fernando Passold 42
  43. 43. a) Levantamento das atividades do local, de suas dimensões físicas, de seu layout, dos materiais utilizados e das características da rede elétrica no local (dados iniciais do projeto); b) Determinação dos objetivos da iluminação e dos efeitos que se pretende alcançar em função da(s) atividade(s) a ser(em) exercida(s) no ambiente (definidos principalmente em função dos sistemas de iluminação a serem adotados); c) Escolha das lâmpadas (em função de todos os demais itens desta relação); d) Escolha das luminárias (em função de todos os demais itens desta relação); e) Análise dos Fatores de Influência na Qualidade da Iluminação (relacionados, principalmente, à definição dos níveis de iluminância, das relações de luminância–contrastes, do IRC e da Temperatura de Cor); Etapas Projeto Luminotécnico Nov.2012Prof. Fernando Passold 43
  44. 44. f) Cálculo da iluminação geral (Método das Eficiências); g) Cálculo de controle; h) Distribuição da luminária; i) Definição dos pontos de iluminação; j) Cálculo de iluminação dirigida; k) Avaliação do consumo energético; l) Avaliação de custos; m) Cálculo de rentabilidade. Etapas Projeto Luminotécnico Nov.2012Prof. Fernando Passold 44
  45. 45. Os principais aplicativos na área de luminotécnica são: 1 • RADIANCE : http://radsite.lbl.gov/radiance 2 • AGi32: http://www.agi32.com 3 • LUMEN DESIGN: http://www.lighting-technologies.com 4 • ECOTECT: http://www.squ1.com 5 • RELUX: http://www.relux.biz 6 • DIALUX: http://www.dial.de 7 • SOFTLUX: http://www.itaim.ind.br Obs: os 4 primeiros são pagos. Os 3 últimos gratuitos. Software Nov.2012Prof. Fernando Passold 45
  46. 46. Iluminação para diversos acabamentos e funções Nov.2012Prof. Fernando Passold 46
  47. 47. Nov.2012Prof. Fernando Passold 47
  48. 48. Fim Nov.2012Prof. Fernando Passold 48 Ref: - OSRAM (Apostila); - HAFELE; - PHILIPS; - TARGETTI

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