Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo CONFORTO AMBIENTAL: INSOLAÇÃO E ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO HÍBRIDA REVISÃO DE CONCEITOS LÂMPADAS Docente: Claudete Gebara J. Callegaro 2º semestre de 2014
ALGUNS ELEMENTOS DE AULAS ANTERIORES, DA DISCIPLINA ERGONOMIA E ALGUMAS NOVIDADES
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.
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.
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). frequência (f) = velocidade da luz no vácuo (c) comprimento de onda (λ)
www.sbfisica.org.br_fne_vol8_num1_v08n01a06 f = c / λ No caso da luz: c = 300.000 km/s (no vácuo) 380 nm < λ < 740 nm (no vácuo) 1 nanômetro (nm) = 1 milionésimo de milímetro = 1 10 9 metro c = 300 mil km/seg = 3 10 8 m/s 1 terahertz (THz) = 1 10 12 ciclos/seg Mas... somente essas informações não explicam nossas sensações cromáticas.
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. 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
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. Imagem extraída de OSRAM, s/data. 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!
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.
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
Fontes com o mesmo fluxo radiante podem ter diferente fluxo luminoso. vermelho 255 verde 255 vermelho 200 transparên cia 45% vermelho 255 transparên cia 45% verde 200 Vm 85 Vd 85 Az 85 azul 255 azul 200 transparên cia 50% azul 255 transparên cia 50% Vm 85 Vd 85 Az 85 transparên cia 30% Cores e matizes pelo sistema Red- Green-Blue (RGB) CAII - Profª Claudete Gebara J. Callegaro. Última alteração em 20/11/2014.
Fotometria Mede ondas que provocam sensação visual num observador humano. fluxo intensidade Envolve os conceitos de: Fluxo luminoso (lúmen), Intensidade luminosa (candela), Iluminância (lux), luxímetro Luminância (candela/m²).
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).
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)
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.
ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL Colaboração do Eng. Antonio Gebara José com as imagens sem indicação da fonte original. CAII - Profª Claudete Gebara J. Callegaro. Última alteração em 20/11/2014.
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? 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. CAII - Profª Claudete Gebara J. Callegaro. Última alteração em 20/11/2014.
Geral: distribuição homogênea Sistema de iluminação PRINCIPAL Localizada: área restrita Tarefa: plano de trabalho Destaque: spot Efeito: fachos, contrastes Sistema de iluminação SECUNDÁRIO Decorativa: lustres de estilo Arquitetônica: sancas, escadas Modulação: dimmer
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LÂMPADAS Incandescentes comum halógena (pode ser simples ou dicróica) De descarga fluorescente (convencional ou compacta) luz mista vapor de mercúrio vapor de sódio multivapores metálicos luz negra Diodo emissor de luz LED (Light Emitting Diode) (pode ser simples ou dicróica)
LÂMPADA INCANDESCENTE
LÂMPADA FLUORESCENTE: Índice de Reprodução da Cor (IRC)
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
Lâmpada fluorescente compacta, com reator incorporado
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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
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>