Conforto Ambiental: Iluminação O ser humano e o seu entorno imediato Conforto Visual pode ser interpretado como uma recepção clara das mensagens visuais de um ambiente luminoso Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes? Iluminação inadequada Boa Iluminação Fadiga Visual Aumenta a produtividade Gera um ambiente agradável Evita os problemas relacionados ao lado Desconforto Dor de Cabeça Ofuscamento Redução da Eficiência Visual Acidentes Espectro Eletromagnético LUZ – A base física Grandezas Fotométricas Fluxo Radiante (watt [W]) “ é a potência da radiação eletromagnética emitida ou recebida por um corpo ” O fluxo radiante contem frações visíveis e invisíveis. Grandezas Fotométricas Fluxo luminoso - F ( lumen [lm] ) “ é a parcela do fluxo radiante que gera uma resposta visual ” Grandezas Fotométricas Eficiência luminosa ( [lm/W] ) “ é a capacidade da fonte em converter potência em luz” 1 1 1 1 1 1 1 W W W W W W W 0,3 lm 25,9 lm 220 lm 683 lm 430 lm 73 lm 2,8 lm Grandezas Fotométricas Eficiência luminosa ( [lm/W] ) Fonte Fluxo luminoso Eficiência luminosa Incandescente 100 W 1.350 lm 13,5 lm/W Fluor. compacta 23 W 1.400 lm 61 lm/W Fluor. TL5 28 W 2.900 lm 103 lm/W HID 250 W 19.000 lm 76 lm/W Sódio 150 W 16.000 lm 107 lm/W ------ 100 – 140 lm/W Luz natural Grandezas Fotométricas Intensidade luminosa ( candela [cd] ou [lm/sr] ) “ é a propagação da luz em uma dada direção dentro de um ângulo sólido unitário ” Ângulo Sólido ( [sr] ) “ é o ângulo espacial que tem seu vértice no centro da esfera, cuja a área superficial é igual ao quadrado de seu raio ” 1 esterradiano Grandezas Fotométricas Iluminância ( lumen/m2 ou lux [lx] ) “ é a medida da quantidade de luz incidente numa superfície por unidade de área ” Valores típicos A 1m de uma vela Numa mesa de escritório 1 lux 500 lux No exterior sob céu encoberto 10.000 lux No sol no verão 100.000 lux Grandezas Fotométricas Luminância ( [cd/m2] ) “ é uma medida física de brilho de uma superfície, sendo através dela que os seres humanos enxergam ” Luminância Brilho é uma excitação visual é a resposta visual desse estímulo Superfície Difusa Grandezas Fotométricas Valores de luminâncias de algumas fontes 0,000001 cd/m2 Limite superior 1.000.000 cd/m2 25.000 cd/m2 Limite inferior Ofuscamento Representação de Luminâncias Luminancímetro Foto com lente “olho-de-peixe” Grandezas Fotométricas Grandeza Nome Símbolo Significado Unidade Como medir Esfera de Ulbricht: a fonte luminosa é colocada dentro de Fluxo luminoso Eficiência Luminosa Intensidade Luminosa Iluminância Luminância Componente do fluxo radiante que gera uma resposta visual. É a razão entre o fluxo luminoso "" produzido por uma fonte e a potência "P" consumida. P I E L É o fluxo luminoso "" emitido por uma fonte numa certa direção, dividido pelo ângulo sólido "", no qual está contido. I É o fluxo luminoso incidente "" numa dada superfície, dividida pela área "A"da mesma. E É a intensidade luminosa "I" (de uma fonte ou de uma superfície iluminada) por unidade de área aparente "A'" numa dada direção. lm lm W uma grande esfera, cujo o interior é pintado de branco perfeitamente difusor. Mede-se a iluminância produzida pela luz difusa através de uma pequena abertura, protegendo os raios que saem diretamente da fonte, esta iluminância é proporcional ao fluxo luminoso emitido pela fonte. A eficiência luminosa é deduzida juntamente com a medição do fluxo luminoso com a esfera de Ulbricht, medindo-se a potência consumida pela fonte luminosa e seus equipamentos auxiliares, através de um wattímetro. Banco fotométrico: a fonte luminosa em exame é cd comparada com uma fonte de intensidade conhecida. No caso de aparelhos de iluminação, a medição é feita por meio de um fotogoniômetro: uma célula fotovoltaica gira em volta do aparelho e mede a intensidade luminosa emitida em todas as direções. Luxímetro: é formado por uma fotocélula que transforma a lux A energia luminosa em energia elétrica, indicada por um galvanômetro cuja a escala está marcada em lux. Luminancímetro: aparelho que reproduz a imagem da L I A' cd m 2 superfície projetada e cuja a luminância deve ser medida. A energia elétrica produzida pelo fotosensor é ampliada e medida por um galvanômetro calibrado em candelas por m2. Grandezas Fotométricas ESCALAR E VETOR ILUMINAÇÃO A taxa vetor iluminação/iluminação escalar é um parâmetro utilizado para estimar a direcionalidade da luz e suas qualidades de modelação de objetos. Propriedades óticas dos materiais Reflectância Absorção Transmissão ρ+α+τ=1 Propriedades óticas dos materiais Mecanismos de controle da luz - Reflexão - Refração 1 (a) especular (b) difusa 1 (c) semi 2 2 1 - Transmissão (a) especular (b) difusa (c) semi 1 ILUMINÂNCIA LEVANTAMENTO DAS ILUMINÂNCIAS Malha de pontos K o K 1 N d e P o n to s 9 1 K 2 16 2 K 3 25 K 3 36 ANÁLISE DAS ILUMINÂNCIAS Zoneamento de Iluminâncias Intervalo de iluminância <(70% EM – 50 lux) (70% EM – 50 lux) a 70% EM 70% EM a 130%EM 130%EM a 1.000 lux > 1.000 lux Zona insuficiente transição inferior suficiente transição superior excessiva Classificação ruim regular aceitável bom ruim CONTRASTE Diferença entre a luminância (brilho) de um objeto e a luminância do entorno imediato deste objeto. OFUSCAMENTO Quando o processo de adaptação não transcorre normalmente devido a uma variação muito grande da iluminação, pode haver uma perturbação, desconforto ou perda de visibilidade. OFUSCAMENTO Tipo INABILITADOR, ou seja,impede a visão!! Pode ocorrer por... contraste saturação ÍNDICES DE OFUSCAMENTO Luminância de “Véu” 9 , 2E 0 L V q ( q 1,5 ) Eo - iluminância da fonte de ofuscamento no plano da pupila; q - ângulo entre a direção da visão e a fonte; OFUSCAMENTO Tipo PERTURBADOR ou DESCONFORTÁVEL, ou seja, não impede a visão mas coloca o sistema visual em esforço contínuo de ajuste (stress) Pode ser caracterizado em função de 4 parâmetros... 1) Luminância da fonte; 2) Luminância do fundo; 3) Tamanho aparente fonte/fundo; 4) Direção de visão do observador; Planejamento da Iluminação Um bom sistema de iluminação Iluminação natural complementada com luz artificial; Uso adequado de cores e criação dos contrastes; Proporcionar um ambiente confortável com pouca fadiga, monotonia e sem acidentes. Iluminação geral Distribuição regular das luminárias garantindo um nível de iluminamento uniforme sobre o plano de trabalho. Plano de trabalho Planejamento da Iluminação Iluminação localizada Concentra maior nível de iluminação sobre a tarefa. A iluminação geral é em torno de 50% da iluminação sobre a tarefa. Iluminação combinada (geral + tarefa) A iluminação geral é complementada com focos de luz localizada. A luz complementar é de 3 a 10 vezes superior a iluminação geral. Este tipo de iluminação é recomendada: • E > 1000 lux; • A tarefa exige luz dirigida; • Existência de obstáculos dificultando a Iluminação Natural Iluminação Zenital (Iluminação de grandes áreas) Iluminação Lateral Métodos de cálculo luminotécnico Determinação de Perda Luminosa (PL) Com o tempo, paredes e tetos 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. Admitindo-se uma boa manutenção periódica, podemos adotar os fatores de depreciação ou perda luminosa de acordo com a tabela a seguir: