Cálculos e Projetos Método dos Lúmens
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- Osvaldo Tuschinski Marques
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1 Cálculos e Projetos Método dos Lúmens
2 Lâmpadas Incandescentes e Halógenas Lâmpadas Fluorescentes Lâmpadas de Descarga - HID Fontes de Luz Fontes de Luz Forma de Emissão de Luz Incandescência de um Filamento LUZ Descarga elétrica em Vapor de Mercúrio Radiação Ultra Violeta Fluorescência - Pó Fluorescente LUZ Descarga elétrica em Vapor de Mercúrio, Vapor de Sódio ou Multi-Vapor Metálico LUZ
3 Aparência e Reprodução de Cor 2700K a 3800K: Luz Quente - Luz Amarela - Warm White 3800K a 4800K: Luz Neutra 4800K a 6500K: Luz Fria - Luz Branca - Cool Day Light Aparência de cor Índice de Reprodução de Cor 6500 K 5000 K 4000 K FRIA NEUTRA < K QUENTE < 80
4 Distribuição Espectral Espectro de linhas - mercúrio Espectro contínuo da luz solar
5 Exemplos IRC, Tc e lm/w Distribuição Espectral Vapor de Mercúrio 250W Tc=4100K - IRC=40-51 lm/w Fluorescente Super 84 40W Tc=4000K - IRC=85-81 lm/w Vapor Metálico 400W Tc=3800K - IRC=69-94 lm/w Vapor de Sódio 250W Tc=1950K - IRC= lm/w
6 Fluxo Luminoso = Lúmen = lm (f) É a quantidade total de luz emitida por segundo por uma fonte de luz. A unidade é lúmen e o símbolo lm.
7 Intensidade Luminosa = Candela = cd(i) O fluxo luminoso emitido do ângulo sólido numa determinada direção. A unidade é candela e o símbolo cd. Dicróica cd 1500 cd (I)
8 Iluminância = lux = lx (E) O fluxo luminoso incidente por unidade de área. A unidade é lux e o símbolo lx. Nível de Iluminação (lux)
9 Escolha do Nível de Iluminação em lux (E) A escolha do nível de iluminação poderá ser orientada pela a tabela ao lado, onde os valores do lado direito são indicados como mínimos e os do lado esquerdo como desejáveis ou bons. Mínimo para ambiente de trabalho Tarefas visuais simples e variadas (trabalho bruto) Observações contínuas de detalhes médios e finos (trabalho normal) Tarefas visuais contínuas e precisas (trabalho fino, por ex. desenho) Trabalho muito fino (geralmente iluminação local, ex. conserto de relógio) 150 lux lux lux lux acima de 2000 lux
10 Luminária Comercial Corpo Refletores Aletas
11 Funcionalidade das Aletas Conforto Visual Número de aletas Ofuscamento Conforto Rendimento
12 Funcionalidade das Aletas Aleta Plana C1 Aleta Parabólica C5
13 Iluminação Geral
14 Roteiro de Projeto Dimensões do Local Escolha do Tipo de Iluminação Escolha do Nível de Iluminação Escolha das Lâmpadas Cores / Refletâncias Fator de Utilização Fator de Depreciação Cálculo de Iluminação Distribuição das Luminárias
15 Dimensões L C = L = A = Comprimento Largura Altura útil Planta C A Plano de trabalho Corte
16 Escolha do Tipo de Iluminação V. Metálico / V. Sódio 400W V. Mercúrio / V. Metálico 250 / 400W V. Sódio 250W Fluor. 80W (T5) Fluorescente 110W/58W/54W(T5) Fluorescente 32W/28W(T5) ZDK473 SDW 503 MDK500 TCW016/ 006 ZDK 472 SDW 502 ZDK500 TMS 600 TPS 020 TCW 016/ 006 TCK 431/ 439 / TBS 200 TMS 200/ 400/ 600/ 930 TCW 016/ 006 TCK metros 6 metros 4 metros
17 Cores / Refletâncias Refletância (teto, parede, piso) 7 - branca 5 - clara 3 - média 1 - escura 8,7 ou 5 5 ou 3 5 ou 3 1
18 Fator de utilização (h) Dados do ambiente x características da luminária Luminária Philips TBS 912 com refletor C1-2 x TLDRS 32W fator do local C = Comprimento L = Largura A = Altura útil refletâncias teto parede piso
19 Fator de Depreciação (d) Com o tempo, paredes e teto 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. Na prática, para amenizarmos o efeito desses fatores, admitindo-se uma boa manutenção periódica, podemos adotar os valores seguintes de fator de depreciação. AMBIENTE PERÍODO DE MANUTENÇÃO h h h Limpo 0,95 0,91 0,88 Normal 0,91 0,85 0,80 Sujo 0,80 0,66 0,57
20 Depreciação por Partículas na Luminária Curva de depreciação da luminárias por partículas % Muito Limpo Limpo Sujo Muito Sujo 0,8 0,7 0,6 0, MESES
21 Iluminação x Manutenção Alto Iluminação Inicial Iluminação Média baixo LIMPEZA LIMPEZA E TROCA DE LÂMPADAS Iluminação Mínima Tempo Manutenção preventiva é melhor que manutenção corretiva
22 Cálculo da Iluminância em uma Área Fator do local Refletâncias (teto, parede, piso) 7 - branca 5 - clara 3 - média 1 - escura luminária + lâmpada onde: A = altura útil N = número de pontos de luz E = iluminância C = comprimento da área L = largura da área d = fator de depreciação η = fator de utilização f Total = fluxo total f Lumin = fluxo da luminária
23 Exemplo de Cálculo de Iluminação Admitindo-se que você queria saber quantas luminárias TBS 912/232C1REL, com duas lâmpadas fluorescentes de 32W, Super 84 serão necessárias num escritório com 18 metros de comprimento por 9 metros de largura e 2,80 metros de altura. O raciocínio a observar é o seguinte: A. Escolha do nível de iluminação (E): Sua primeira providência será a de escolher o nível médio de iluminação em função do tipo de atividade visual a ser exercido no local. Baseando-se nas orientações da tabela escolha do nível de Iluminação, considere que o valor escolhido seja de E= 500 lux.
24 Exemplo de Cálculo de Iluminação B. Fator do local (K): A Segunda providência será calcular o fator do local, que depende das dimensões do recinto. Para as luminária Philips você pode Empregar a fórmula: Comprimento Largura Fator do local Altura útil onde C = comprimento do local ( 18 m ) L = largura do local ( 9 m ) A = altura útil (da luminária ao plano de trabalho 2 m, pressupondo mesas de 0,80 m). Portanto
25 Exemplo de Cálculo de Iluminação C. Fator do utilização (h) Para determinar o fator de utilização da luminária tipo TBS 912/232C1REL (duas lâmpadas), conforme tabela ao lado, admita para K um valor mais próximo do calculado no ítem anterior (portanto K = 3) e avalie as reflexões médias do teto, as paredes e piso, as quais estão representadas pelos 3 algarismos que estão no início de cada coluna das tabelas de fator de utilização ao lado. Considere que o primeiro algarismo representa a reflexão do teto, o segundo a reflexão da parede e o terceiro do piso. Os índices 1, 3, 5, 7 correspondem a 10, 30, 50 e 70 por cento de reflexão nas superfícies escuras, médias, claras e brancas respectivamente. Considerando que o local tenha teto e parede claros e piso escuro,você obtém portanto 0,64 conforme a tabela correspondente da luminária.
26 Exemplo de Cálculo de Iluminação D. Agora você pode determinar o fluxo total (f) pela fórmula: Sendo: L = Largura C = Comprimento E = 500 Lux (nível de iluminação desejado) η = 0,64 (fator de utilização) d = 0,85 (veja na tabela de Fator de Depreciação, considerando o período de manutenção de h e ambiente normal). Portanto: f Total = 9 x 18 x 500 0,64 x 0,85 = lúmens
27 Exemplo de Cálculo de de Iluminação E. Você pode determinar o número total de luminárias pela fórmula: N= f Total f Lumin = Luminárias N= = 25,07 Luminárias f Lumin = Fluxo da luminária em lúmens Sabendo que cada lâmpada fluorescente de 32W, Super 84 (TLDRS 32/84) com reator eletrônico AP Philips, fornece lúmens, você deduz que cada luminária TBS 912/232C1REL com duas lâmpadas emite lúmens. Como o fluxo total necessário fornece lúmens, torna-se facílimo para você concluir a quantidade necessária de luminárias, divindo o fluxo total pelo fluxo de cada luminária.
28 Exemplo de Cálculo de Iluminação Exemplo de Cálculo de Iluminação Você pode também simplificar os passos D e E, utilizando uma só fórmula: N= L x C x E f Lumin x h x d = Luminárias 9 x 18 x 500 N= = ~ 25,07 Luminárias 2 x x 0,64 x 0,85 Quantidade de Lâmpadas por Luminária Fluxo Luminoso da Lâmpada com Reator AP
29 Resumo Exemplo I cálculo de iluminação Iluminar um escritório com as seguintes características Sala C = 18m; L = 9m; PD = 2,80m Plano de trabalho = 0,8m Refletâncias teto = 70; parede = 50; piso = 10 Iluminância = 500 lux Luminária TBS 912/232C1REL Lâmpada TLDRS 32/84 Fator de Local K = Fator de Utilização (h) = 0,64 Fator de Depreciação (d) = 0,85 9 x 18 x 500 N= = ~ 25,07 Luminárias 2 x x 0,64 x 0,85 9 x 18 (9 + 18) x 2 =3 d = Fator de depreciação AMBIENTE PERÍODO DE MANUTENÇÃO h h h Limpo 0,95 0,91 0,88 Normal 0,91 0,85 0,80 Sujo 0,80 0,66 0,57 Utilizar 28 luminárias (4x7)
30 Distribuição das Luminárias
31 Exemplo de Cálculo de Iluminação 9 x 18 x 500 N= = ~ 25,07 Luminárias 2 x x 0,64 x 0,85 Utilizar 28 luminárias (4x7)
32 Exemplo 2 cálculo de iluminação Iluminar um galpão industrial com as seguintes características Sala C = 30m; L = 30m; PD = 8,30m Plano de trabalho = 0,8m Refletâncias teto = 30; parede = 30; piso = 10 Iluminância = 300 lux Luminária SDK 472 Lâmpada HPI 400 BU Fator de Local K = 30 x 30 ( ) x 7,5 = 2 Fator de Utilização (h) = 0,59 Fator de Depreciação (d) = 0,7 30 x 30 x 300 N= = ~ 18,68 Luminárias x 0,59 x 0,7 Utilizar 20 luminárias (4x5) E = 321 lux
33 Exemplo 2 - Planta com distribuição das Luminárias 30 x 30 x 300 N= = ~ 18,68 Luminárias x 0,59 x 0,7 Utilizar 20 luminárias (4x5)
34 Controle de ofuscamento Tg Y = a/hs Ymax = 85º
35 Curva Polar C0º C180º C90º C270º
36 Classe de qualidade Aplicação Nível de Classe de iluminação (lux) qualidade Escritórios gerais 500 A-B Sala de aula 300 A-B Lojas Convencionais 300 B-C Escadas 150 C-D Corredores 100 D-E
37
38
39 Curva Polar
40 Cálculo da Iluminância em um Ponto I d g P
41 Diagrama de facho
42 Diagrama de facho Master CDMR 35W 10º
Fluxo luminoso ( ): é a quantidade de luz emitida por uma fonte, medida em lúmens (lm), na tensão nominal de funcionamento.
4. CÁLCULO LUMINOTÉCNICO 4.1. Definições Fluxo luminoso ( ): é a quantidade de luz emitida por uma fonte, medida em lúmens (lm), na tensão nominal de funcionamento. Iluminância (E): relaciona a luz que
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