TECNOLOGIA EM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS CONFORTO AMBIENTAL Aula 8
Permite o uso noturno das edificações e da cidade. Um bom projeto de iluminação deve garantir a possibilidade de executar uma tarefa visual com o máximo de precisão e segurança, e com menor esforço. DEVE-SE: Pensar na complementaridade entre iluminação artificial e natural; Conhecer todas as características de ambos os tipos. Sua eficiência depende do desempenho particular de todos os elementos envolvidos (lâmpadas, luminárias, reatores, sistemas de controle, janelas), bem como da integração com o sistema natural.
Vida útil da Lâmpada É definida como o tempo em horas, no qual cerca de 25% do fluxo luminoso das lâmpadas testadas foi reduzido. Depreciação do fluxo luminoso Ao longo da vida útil da lâmpada, é comum ocorrer uma diminuição do fluxo luminoso que sai da luminária, por motivo da própria depreciação normal do fluxo da lâmpada e devido ao acumular de poeira sobre as superfícies da lâmpada e do reflector. Este factor deve ser considerado no cálculo do projecto de iluminação, a fim de preservar a iluminância média (lux) projectada sobre o ambiente ao longo da vida útil da lâmpada.
Temperatura de cor Expressa a aparência de cor da luz emitida pela fonte de luz. A sua unidade de medida é o Kelvin (K). Quanto mais alta a temperatura de cor, mais clara é a tonalidade de cor da luz. Quando falamos em luz quente ou fria, não estamos a referir-mo-nos ao calor físico da lâmpada, mas sim à tonalidade de cor que ela apresenta ao ambiente. Luz com tonalidade de cor mais suave torna-se mais aconchegante e relaxante, luz mais clara torna-se mais estimulante.
Índice de Reprodução de Cor (IRC) Este índice quantifica a fidelidade com que as cores são reproduzidas sob uma determinada fonte de luz. A capacidade da lâmpada reproduzir bem as cores (IRC) é independente da sua temperatura de cor (K). Numa residência devemos utilizar lâmpadas com boa reprodução de cores (IRC acima de 80), pois esta característica é fundamental para o conforto e beleza do ambiente.
Lâmpadas Irradiação por efeito térmico: incandescentes; Descarga em gases e vapores: Fluorescentes, vapor de mercúrio, de sódio, etc.
Incandescentes Princípio de funcionamento: produzir luz através da elevação da temperatura de um filamento (tungstênio), ao ser submetido à corrente elétrica. VANTAGENS Baixo custo inicial; Tamanho reduzido; Funcionamento imediato; Desnecessidade de aparelhagem auxiliar (exceto Halógenas). DESVANTAGENS Baixa vida útil; Baixa eficiência luminosa; Elevada dissipação de calor; Desperdício de energia; Possibilidade de ofuscamento devido à alta luminância.
Incandescentes Empregam-se em edificações 3 tipos: comum, refletora e halógena. Incandescentes comuns: Mais conhecidas e de tecnologia mais antiga; Bulbo claro ou leitoso; Evaporação do tungstênio que se deposita no bulbo, depreciando o fluxo luminoso (1000 horas); Custo global alto (operação, manutenção e inicial)
Incandescentes Incandescentes refletoras ou espelhadas: Possuem um refletor interno para melhorar o direcionamento da luz; Pode ter um perfil parabólico ou elíptico; O redirecionamento da luz que seria emitida para cima ou para os lados melhora a eficiência da iluminação.
Incandescentes Incandescentes halógenas: Possuem além dos gases tradicionais um halógeno (iodo); Bulbo de quartzo, que suporta altas temperaturas, o tungstênio evapora e se mistura com o halógeno; Em contato com o filamento o tungstênio volta a se depositar no filamento ciclo regenerativo. Baixo decaimento de fluxo, vida útil de 2000 horas, e dimensões reduzidas.
Incandescentes Incandescentes halógenas: Algumas possuem refletor multifacetado coberto com película dicróica. É um filtro químico que reflete grande parte da radiação visível e transmite para a parte de trás da lâmpada cerca de 65% da radiação infravermelha (térmica), proporcionando uma luz mais fria. São de 12 V e necessitam de transformadores para uso na rede elétrica.
Descarga gasosa Empregam-se em edificações residenciais e comerciais, são basicamente: lâmpadas fluorescentes comuns, compactas, e de vapor de mercúrio. Princípio de funcionamento: não possui filamento. A luz é produzida pela excitação de um gás pela passagem de eletricidade entre dois eletrodos. É produzido radiação ultravioleta (invisível), que ao atingir as paredes internas do bulbo, revestida com substâncias fluorescentes, é transformada em luz.
Descarga gasosa Efeito estroboscópico: as lâmpadas piscam na mesma freqüência da tensão de alimentação (60Hz), e pode fazer com que um motor que gire em alta velocidade (3600 rpm), pode parecer estar parado e causar acidente. Em locais onde haja essa possibilidade, recomenda-se o uso de pelo menos duas lâmpadas ligadas em circuitos diferentes ou com um reator duplo, que terão assim suas piscadas defasadas e o efeito estroboscópico anulado.
Descarga gasosa: FLUORESCENTES Geralmente de forma tubular com um eletrodo em cada ponta, contendo vapor de mercúrio em baixa pressão. Possui um reator com a função de fornecer a alta voltagem iniciar e depois limitar a corrente para manter a descarga com segurança. Starter: fornecer a tensão necessária através de pulsação de corrente, ionizando o caminho da descarga para que a lâmpada comece a funcionar.
Descarga gasosa: FLUORESCENTES Descrição dos códigos: Exemplo: Lâmpada Fluorescente T8 T: lâmpada tubular 8: Número que expressa o diâmetro da lâmpada em oitavos de polegada. 8 x 1/8" = 26mm
Descarga gasosa: FLUORESCENTES Possuem boa eficiência luminosa (4 a 6 vezes maior que a incandescente); Vida média alta (6.000 a 9.000 horas); Baixa luminância, reduz a incidência de ofuscamento;
Descarga gasosa: FLUORESCENTES COMPACTAS Criadas para substituir as incandescentes; Composta de um pequeno bulbo fluorescente, alguns modelos possuem dispositivos de partida (reatores e starters); Potência da lâmpada de incandescência 25W 40W 60W 75W 100W >100W Potência da lâmpada fluorescente compacta 5 7W 8 9W 11 15W 15 18W 20 23W 23W
Descarga gasosa: FLUORESCENTES COMPACTAS No mercado existem 4 tipos; 1. forma circular com diâmetro padrão (26mm); 2. forma compacta com dois ou mais tubos paralelos interconectados; 3. forma compacta com invólucro adicional; 4. forma compacta com dois ou mais tubos paralelos interconectados, sem dispositivos de partida incorporados.
Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO Indicada para iluminar grandes áreas internas (galpões, armazéns, depósitos) e externas. Têm boa eficiência luminosa e a luz aparência branco-azulado. Princípio de funcionamento: vapor de mercúrio submetido à alta pressão no interior de um pequeno tubo, contido em um bulbo, que ajuda a manter a temperatura constante da lâmpada. Pode-se revestir o bulbo com pó fluorescente para melhora a qualidade cromática da luz emitida. Exigem aparelhagem adicional para funcionar.
Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO
Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO Luz mista Princípio de funcionamento: lâmpada de bulbo fluorescente com o tubo de descarga ligado em série com um filamento de tungstênio. A radiação das duas fontes se misturam e produzem uma luz branca agradável. O filamento funciona como reator, o que permite ligar a lâmpada diretamente na rede.
Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO Luz mista
Descarga gasosa: VAPOR DE MERCÚRIO Vantagens: Longa duração (6.000 a 9.000 horas); Luminância média; Volume pequeno; Eficiência elevada, são oferecidas em potências elevadas, (400W, equivalente à 10 lâmpadas fluorescentes de 40W, ocupando menos espaço). Desvantagens: Baixa qualidade de reprodução de cores; Custo inicial elevado; Longo tempo de acendimento (4 a 5 minutos).
Descarga gasosa: VAPOR DE SÓDIO Baixa pressão: tubo de descarga interno contém sódio e uma mistura de gases inertes (neônio e argônio) e dois eletrodos nas extremidades. Produz uma radiação monocromática (amarelo), alta eficiência luminosa e longa vida média. Ideais para grandes espaços abertos, auto-estradas, vias de tráfego, estacionamentos, pátios de manobra.
Descarga gasosa: VAPOR DE SÓDIO Pode ser de baixa ou alta pressão. Alta pressão: tubo de descarga interno contém um excesso de sódio. Possui uma reprodução cromática razoável, porém uma eficiência luminosa menor que a de baixa pressão. Ideais para áreas externas e iluminação industrial de grande altura. Custo inicial elevado; leva de 5 a 8 minutos para atingir 80% do seu fluxo máximo, duração média de 6.000 a 9.000 horas.
Descarga gasosa: Microondas sulfur microwave lamp Criação americana em 1994. Contém uma mistura de gás argônio e enxofre, que é convertida em uma espécie de plasma que ao ser submetido às microondas emite luz. Eficiência luminosa na faixa de 110lm/W e durabilidade de 10.000 horas. Emite luz de excelente qualidade, com espectro semelhante a luz do sol. Indicada para shopping centers, fábricas, armazéns, mercados.
LED s Lighting Emitted Diodes. Led s são dispositivos semicondutores que convertem energia elétrica diretamente em energia luminosa, através de chips de minúscula dimensão. Aquecidos, estes materiais condutores são constituídos de cristais de silício e é encapsulado por uma resina de epóxi transparente para direcionar a emissão da luz e proteger o elemento semicondutor. A composição para Led s coloridos (vermelho,azul,verde,laranja e âmbar) se faz dos elementos químicos (gálio, arsênio, fósforo, alumínio e nitrogênio). Atualmente a cor branca foi desenvolvida.
LED s Lighting Emitted Diodes. Baixíssimo consumo, Vida extremamente longa São monocromáticos, Emitem luz somente numa faixa do espectro da luz, por isso não se aplica IRC, nem temperatura de cor. Potência: 0,1W à 0,5W Vida útil: 100.000 horas Tensão de rede: 10v ou 24v (necessita de fonte alimentadora) Uso: iluminação de destaque, residencial, comercial e público. Sinalizadores de trânsito (neutraliza o efeito fantasma ), fachadas de prédios, balizadores, iluminação de casas noturnas, etc.
LED s Lighting Emitted Diodes. Show de luzes no Japão National Gallery of Art Washingtong DC
Fibra ótica. É um filamento de vidro ou de elementos poliméricos utilizado para transmitir pulsos de luz. Não pode ser dimmerizada. Eficiência: baixa Vida útil: 3.000 horas Tensão de rede: 110/220v Uso: em iluminação de destaque, comercial e residencial, como casa noturnas, motéis e piscinas.
Fibra ótica. Pavilhão do Brasil na Shanghai World Expo 2010
Eficiência luminosa das Lâmpadas
LUMINÁRIAS Aparelhagem que serve para modificar (controlar, distribuir e filtrar) o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas: desviá-lo para certas direções (defletores) ou; reduzir a quantidade de luz em certas direções para diminuir o ofuscamento (difusores); proteger a lâmpada e todos os equipamentos necessários para a sua fixação e alimentação contra elementos externos (seja de natureza mecânica ou ambiental) e; controlar o acesso direto às partes sob tensão.
LUMINÁRIAS Devem: proporcionar suporte e conexão elétrica às lâmpadas; controlar e distribuir a emissão de luz; manter a temperatura de operação das lâmpadas nos valores adequados; facilitar a instalação e manutenção; ser esteticamente agradável; ser economicamente viável.
LUMINÁRIAS Classificação: 1. pela emissão e distribuição do fluxo luminoso; 2. pelo tipo de proteção contra contatos diretos ou indiretos; 3. pelo tipo de proteção contra a umidade e sujeira (com diferenciações quanto ao uso interno ou externo).
LUMINÁRIAS 1. Pela emissão e distribuição do fluxo luminoso: Para uma lâmpada contida numa luminária, parte da luz emitida pela lâmpada será absorvida pela luminária enquanto o restante será emitido ao espaço. A fração de emissão de luz (ou rendimento), é uma característica da luminária.
LUMINÁRIAS 1. Pela emissão e distribuição do fluxo luminoso: O FEL depende: a. dos materiais empregados na construção da luminária, b. da refletância das suas superfícies, c. de sua forma, d. dos dispositivos usados para proteger as lâmpadas, e. do seu estado de conservação (programa de manutenção) f. da temperatura ambiente.
LUMINÁRIAS 1. Pela emissão e distribuição do fluxo luminoso: Ainda existe uma parcela da luz que vai para cima e outra que vai para baixo, dando direções diferentes ao fluxo luminoso. Classificaçao segundo o CIE (Commision Internationale d Eclairage)
LUMINÁRIAS 1. Pela emissão e distribuição do fluxo luminoso:
LUMINÁRIAS 2. Pelo tipo de proteção contra contatos diretos ou indiretos : abrange 4 classes conforme tabela:
LUMINÁRIAS 2. Pelo tipo de proteção contra contatos diretos ou indiretos : abrange 4 classes conforme tabela:
LUMINÁRIAS 3. Pelo tipo de proteção contra a umidade e sujeira (com diferenciações quanto ao uso interno ou externo) IP (Ingress Protection) : Identificado pelas letras IP seguido de 2 números, o primeiro referente a proteção contra o ingresso de corpos estranhos e poeira, e o segundo referente ao grau de vedação contra a penetração de água.
LUMINÁRIAS 3. Pelo tipo de proteção contra a umidade e sujeira (com diferenciações quanto ao uso interno ou externo)
LUMINÁRIAS 3. Pelo tipo de proteção contra a umidade e sujeira (com diferenciações quanto ao uso interno ou externo)
REATORES Comum: para uma lâmpada e necessita de interruptor auxiliar ou starter. A lâmpada geralmente pisca para acender; gasto energético elevado; Reator de partida rápida: até duas lâmpadas e não precisa de dispositivo auxiliar; mais econômico que o comum; Eletrônico: pode ligar até 4 lâmpadas fluorescentes; opção mais econômica pois apresenta perdas reduzidas ou ate negativas.
REATORES
CONTROLE DA LUZ ELÉTRICA Fornecer a quantidade de iluminação adequada para o ambiente com o mínimo de consumo energético. Passa pela distribuição racional dos circuitos de modo a possibilitar o controle individual das luminárias até dispositivos de controle e regulagem eletrônicos e automatizados.
CONTROLE DA LUZ ELÉTRICA Sensor de ocupação: Respondem à presença ou ausência de pessoas no campo de ação do sensor ligando ou desligando a luz.
CONTROLE DA LUZ ELÉTRICA Sistema por controle fotoelétrico: Possui sensores que identificam a presença de luz natural, diminuindo ou até mesmo interrompendo o fornecimento de luz artificial através de dimmers controlados automaticamente.
CONTROLE DA LUZ ELÉTRICA Sistema de programação de tempo: Controla o ligar e desligar dos sistemas de iluminação em edifícios. Muito utilizado nos corredores. A pessoa entra no prédio, ativa o temporizador, que mantém a luz acesa pelo tempo necessário para efetuar o percurso e depois desliga automaticamente.