Projecto de iluminação interior

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IntroduçãoO método que vamos utilizar no projecto de iluminação geral interior é o método dos fluxos (*).

Este método baseia-se na fórmula: Φ = E . S que relaciona o fluxo luminoso (Φ) com a iluminância (E) e a superfície a iluminar (S).

Esta fórmula dá-nos o fluxo luminoso necessário numa dada área e não o fluxo total que as lâmpadas devem efectivamente fornecer. Com efeito, nem todo o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas chega à superfície a iluminar visto que parte dele se perde por absorção nas luminárias, nas paredes, tectos, móveis (coeficiente de utilização - μ) e devido, com o tempo, à sujidade das lâmpadas e luminárias bem como à perda de potência das lâmpadas (factor de depreciação - d). Portanto há necessidade de entrar com factores correctivos que obrigam a uma alteração da fórmula anterior:

Φt = E . S . (d / μ )

Φt - Fluxo total fornecidoE - Iluminância indicada para o localS - Área a iluminar (comprimento vezes largura)d - Factor ou coeficiente de depreciaçãoμ - Factor ou coeficiente de utilização

(*) Vamos considerar que o plano de trabalho é horizontal e que ocupa toda a área do ambiente.

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Sequência de procedimentos num projecto

• Comprimento (c), largura (l) e altura do local (h).

• Planta do local, à escala.

• Cor das paredes e tectos.

• Natureza do trabalho a efectuar, disposição dos móveis ou máquinas, altura do plano de trabalho.

• Tensão da rede.

• Tipo de lâmpadas a utilizar, sistema de iluminação e tipo de luminária.

• Iluminância (E) recomendada para o local.

• Altura de suspensão das luminárias.

Antes de iniciar o projecto devemos recolher os seguintes elementos:

Escala 1:100(Lê-se: 1 cm no desenho corresponde a 100 cm no real)

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1. Altura útil (hu) - A altura útil é a distância da fonte de luz ao plano de trabalho, se o sistema de iluminação for directo, semidirecto ou difuso – a). Será a distância do tecto ao plano de trabalho se a iluminação for semi-indirecta ou indirecta – b).

Altura do plano de trabalho

Altura de suspensão da luminária.

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2. Coeficiente de reflexão de tecto e paredes.As cores das paredes e material utilizado têm influência na reflexão da luz e portanto no fluxo luminoso que chega ao local.

3. Iluminância (E)Para cada tipo de local, este valor é obtido por consulta de tabelas, segundo a norma europeia EN 12464-1.

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4. Sistema de iluminação – O sistema de iluminação (directa, semi-directa, difusa, indirecta e semi-indirecta) e o tipo de luminária escolhidos vão ter influência no cálculo do fluxo luminoso.

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5. Índice de local (K) – O índice de local depende das dimensões do recinto. Com efeito, quanto mais estreito e alto for um local, mais luz as paredes absorvem, Quanto mais largo for o local, menos luz absorvem.

Emprega-se a seguinte fórmula para calcular o índice do local

K = (c x l ) / (c + l) x hu

onde:

c = comprimento do local (m)l = largura do local (m)hu = altura útil - altura da luminária até o plano de trabalho (m)

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6. Coeficiente de utilização (µ) – Como já vimos, nem todo o fluxo emitido (øT) atinge o plano de trabalho (øu). Ao quociente entre o segundo e o primeiro chama-se coeficiente de utilização: µ = øu/ øT

O coeficiente de utilização depende do índice de local (K) do coeficiente de reflexão de tecto e paredes e do sistema de iluminação e luminárias utilizadas.Para determinar este valor, recorre-se à tabela do Factor de Utilização constante do folheto da luminária escolhida. Cruza-se o valor do Índice do local (K) com os coeficientes de reflexão do espaço a ser iluminado.

Exemplo:K=1,25

Coeficiente de reflexão do tecto e paredes: 0,5 e do plano de trabalho: 0,3

Obtém-se um coeficiente de utilização de 53% (0,53)

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7. Factor de depreciação (d) – O envelhecimento das lâmpadas, bem como o pó que se deposita nas lâmpadas e luminárias levam a que o fluxo emitido seja superior àquele que chega à superfície a iluminar. Para evitar que em pouco tempo a iluminância se torne demasiado baixa, deve sobredimensionar-se inicialmente o valor do fluxo a calcular, entrando em conta com um factor correctivo que é o factor de depreciação.

Limpo – Local com um ambiente de atmosfera limpa, em que as lâmpadas e luminárias são limpas com frequência.

Normal – Local com um ambiente com pouca poluição, em que a limpeza não é feita com a frequência desejável.

Sujo – Local com um ambiente com grande poluição, com limpeza difícil das luminárias ou então nada frequente.

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8. Fluxo luminoso total – Depois de conhecidas todas as grandezas anteriores, podemos finalmente calcular o fluxo total a instalar:

Φt = E . S . (d / μ )

9. Número e potência dos pontos de luz – Para o tipo de lâmpada escolhida, os catálogos dão-nos a relação entre a potência eléctrica da lâmpada e o fluxo por ela emitido (eficiência luminosa da lâmpada).Escolhida a potência da lâmpada (Pl) e o respectivo fluxo (øl) podemos então calcular o número total de lâmpadas (N) de modo a fornecer o fluxo total (øT): N = øT / øl

Por razões de distribuição simétrica de lâmpadas na sala, pode ser necessário adoptar um número de lâmpadas ligeiramente superior ou inferior ao calculado.A potência total instalada será então dada por: PT = N x Pl

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10.Distribuição dos pontos de luz na planta – Esta distribuição pode ter várias soluções. De notar que podemos utilizar luminárias simples, duplas ou triplas, o que pode por vezes complicar a distribuição.Aconselha-se também que a distância entre luminárias seja sensivelmente igual ao dobro da distância das luminárias às paredes, para efectuar uma iluminação mais uniforme.

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Exemplo 1 - Cálculo de Iluminação Geral (Método dos fluxos)

Iluminação da sala de um escritório

Local

• Escritório - Escrita, leitura e tratamento de dados

Dimensões físicas do recinto

• Comprimento: 10 m• Largura: 7,5 m• Pé-direito: 3 m• Altura do plano de trabalho: 0,8 m

Materiais de construção/equipamentos

• Tecto: Forro de gesso pintado/cor branco.• Paredes: pintadas/cor verde claro.• Plano de trabalho: mesas/cor verde escuro.

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Escolha da luminária

A luminária poderá ser de embutir, de alta eficiência e aletas metálicas que impeçam o ofuscamento.

Sistema de iluminação

Iluminação directa

Escolha das lâmpadas

O tipo de lâmpadas indicado para este projecto é a fluorescente LUMILUX®. Ela existe nas versões de 18, 36 e 58W.Optamos pela versão LUMILUX® 36W/21-840, porque a sala é ampla, não há limitação física de comprimento da lâmpada, e a sua aquisição é maiscompensadora.Os dados da lâmpada são obtidos nos catálogos OSRAM. A saber:• LUMILUX® 36W cor 21-840• Fluxo luminoso: 3350 lm• Temperatura de cor: 4000K Branca Neutra• Índice de reprodução de cor: 85

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Iluminância recomendada: E = 500 lux

Área a iluminar : S = c x l = 10 x 7,5 = 75 m2

Altura útil: 3 – 0,8 = 2,2 m

Factor de depreciação: Local limpo - d = 0,88

Coeficiente de utilização:

• Índice do local:

K = (c x l ) / (c + l) x hu

K = (10 x 7,5) / (10 + 7,5) x 2,2K ≈ 2

• Coeficientes de reflexão:

Tecto branco: 80%Paredes verde claro: 80%Plano de trabalho verde escuro: 10%

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Considerando que o coeficiente de utilização é dado pela tabela seguinte, obtemos um coeficiente de utilização µ = 61%

O fluxo luminoso total será:Φt = E . S . (d / μ )Φt = 500 x 75 x (0,88 / 0,61)Φt = 54098 lm

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Número de pontos de luz

N = øT / øl

N = 54098 / 3350N ≈ 16 lâmpadas

Se utilizarmos luminárias simples necessitamos de 16 luminárias a distribuir pelo espaço a iluminar.

Lucínio Preza de Araújo 17

Potência total instalada

PT = N x Pl

PT = 16 x 36

PT = 576 W

Energia eléctrica consumida por dia (10 horas ligadas)

W = P x t

W = 576 x 10

W = 5760 Wh = 5,76 kWh

Custo diário da energia eléctrica (Baixa tensão e tarifa simples) consumida na iluminação:

5,76 kWh x 0,1211€

0,6975 €