Projecto de iluminação interior http://www.prof2000.pt/users/lpa

Introdução O 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 fornecido E - Iluminância indicada para o local S - Área a iluminar (comprimento vezes largura) d - Factor ou coeficiente de depreciação μ - Factor ou coeficiente de utilização (*) Vamos considerar que o plano de trabalho é horizontal e que ocupa toda a área do ambiente.

Sequência de procedimentos num projecto Antes de iniciar o projecto devemos recolher os seguintes elementos: 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. Escala 1:100 (Lê-se: 1 cm no desenho corresponde a 100 cm no real)

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.

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

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.

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)

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)

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.

Fluxo luminoso total – Depois de conhecidas todas as grandezas anteriores, podemos finalmente calcular o fluxo total a instalar: Φt = E . S . (d / μ ) 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

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.

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.

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 mais compensadora. 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

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 2,2 K ≈ 2 Coeficientes de reflexão: Tecto branco: 80% Paredes verde claro: 80% Plano de trabalho verde escuro: 10%

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

Número de pontos de luz N = øT / øl N = 54098 / 3350 N ≈ 16 lâmpadas Se utilizarmos luminárias simples necessitamos de 16 luminárias a distribuir pelo espaço a iluminar.

Lucínio Preza de Araújo 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 € Lucínio Preza de Araújo