UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
YURY RIBEIRO DA CRUZ MELO
UTILIZAÇÃO DE SOFTWARE AVANÇADO PARA
PROJETOS DE ILUMINAÇÃO
São Cristóvão - SE
2015
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
YURY RIBEIRO DA CRUZ MELO
UTILIZAÇÃO DE SOFTWARE AVANÇADO PARA
PROJETOS DE ILUMINAÇÃO
Trabalho de Conclusão de Curso submetido ao
Departamento
de
Engenharia
Elétrica
da
Universidade Federal de Sergipe como parte dos
requisitos necessários para obtenção do título de
Bacharel em Engenharia Elétrica com habilitação
em Eletrônica.
Orientador: Prof. Dr. Milthon Serna Silva.
São Cristóvão - SE
2015
UTILIZAÇÃO DE SOFTWARE AVANÇADO PARA PROJETOS DE
ILUMINAÇÃO
Trabalho de Conclusão de Curso submetido ao corpo docente do Departamento de
Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Sergipe (DEL/UFS) como parte dos requisitos
para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Eletrônica.
BANCA EXAMINADORA:
_________________________________________________
Prof. Milthon Serna Silva, D.Sc. - Orientador
Universidade Federal de Sergipe - CCET/DEL
_________________________________________________
Prof. Dr. Gustavo Pérez. Alvarez
Universidade Federal de Sergipe - CCET/DEL
_________________________________________________
Prof. Dra. Andréa Araújo Souza
Universidade Federal de Sergipe - CCET/DEL
São Cristóvão - SE
2015
AGRADECIMENTOS
Começo agradecendo aos meus pais, Osvaldina e Gilson, por todo o apoio e carinho
durante a minha jornada
Agradeço a todos da turma 2007, que durante esta longa jornada cheia de percalços e
alegrias cada um conseguiu o seu êxito. Não tem como colocar o nome de todos mas gostaria
de agradecer a Roberto, Cristiano, Balbino, Renan, Tais, Bruno, Fillipe, Leonardo Santana,
Lucas Barros, Lucas Emanuel, Danilo Viana e também ao pessoal das outras turmas José
Raimundo, Mateus Ventura, Ícaro, Dami Dória, Marcos Hagge e Levi.
Aos técnicos do DEL, que sempre tentaram ajudar os alunos.
Aos professores do DEL, que ao longo desta jornada transmitiram seus conhecimentos
aos alunos. Quero agradecer especialmente ao professor Dr. Milthon Serna Silva, pela indicação
do tema e orientação deste trabalho.
Agradeço a Raianny Rodrigues pela ajuda na parte introdutória deste trabalho.
Ao síndico, Luiz Azevedo, e aos funcionários, Martins, Claudemir e André do
condomínio Grand Parc Jardins.
Ao representante da LUMICENTER em Aracaju, Murilo Gomes, pelas informações
recebidas a respeito das luminárias e conhecimentos técnicos na área de iluminação e a Giselle
Beckert pela presteza em fornecer informações a respeito dos preços e sobre os produtos
oferecidos pela LUMICENTER.
Agradeço a todos que ajudaram direta ou indiretamente nesta jornada.
Demorou, mas chegou!
MELO, Yury R.C. Utilização de Software Avançado para Projetos de Iluminação.
2015. Trabalho de Conclusão de Curso - Curso de Engenharia Elétrica com Habilitação em
Eletrônica, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal de Sergipe, São
Cristóvão, 2015.
RESUMO
O presente trabalho aborda o estudo de caso sobre a iluminação da garagem de um condomínio
residencial localizado na cidade de Aracaju-SE, mostrando o estado atual do sistema de
iluminação e o motivo da sua reestruturação. Devido à grande evolução na área da iluminação,
foram escolhidos sistemas que utilizam os modelos T8 e T5 de lâmpadas fluorescentes tubular
e lâmpadas LED, para saber qual sistema possui o melhor custo x benefício de implantação e
manutenção. A fim de auxiliar no projeto luminotécnico, foi utilizado o programa
computacional DIALux, sendo seu uso específico para projetos de iluminação. O DIALux
oferece inúmeras vantagens ao projetista, duas delas são: utilizar as luminárias desenvolvidas
pelos melhores e renomados fabricantes, e poder modelar o ambiente a ser projetado em 2D e
3D, permitindo ao projetista visualizar o comportamento da luz no ambiente.
Palavras-chave: DIALux, Eficiência Energética, Sistemas de Iluminação.
ABSTRACT
This paper is about the case study on the lighting of residential condominium’s garage,
located in the city of Aracaju- SE, showing the current state of the lighting system and the
reason for its restructuring. Due to the great evolution in lighting systems, were chosen the
T8 and T5 models of tubular fluorescent and LED lamps, to know which system has the best
cost -benefit ratio of deployment and maintenance. To assist in the lighting project, were
used DIALux computer program, which is specific for lighting projects. The DIALux offers
numerous advantages to designer, two of them are: using the luminaires designed by the best
and renowned manufacturers, and be able model the projected space in 2D and 3D, allowing
the designer visualize the behavior of light in that space.
Keywords: DIALux, Energy Efficiency, Lighting Systems.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Espectro eletromagnético ....................................................................................... 18
Figura 2 – Representação do fluxo luminoso .......................................................................... 19
Figura 3 – Esfera integradora .................................................................................................. 19
Figura 4 – Representação da intensidade luminosa ................................................................. 20
Figura 5 – Goniofotômetro ...................................................................................................... 20
Figura 6 – Curva de Distribuição Luminosa ........................................................................... 21
Figura 7 – Representação da iluminância ................................................................................ 22
Figura 8 – Luxímetro Minipa modelo MLM-1011 ................................................................. 22
Figura 9 – Representação da luminância ................................................................................. 23
Figura 10 – Temperatura de Cor .............................................................................................. 23
Figura 11 – Tipos de projetos no DIALux .............................................................................. 29
Figura 12 – Simulação da luz natural ...................................................................................... 29
Figura 13 – Instalando os plug-ins das luminárias .................................................................. 30
Figura 14 – Importação do arquivo .dwg para o DIALux ....................................................... 31
Figura 15 – Uso do renderizador POV-RAY .......................................................................... 31
Figura 16 – Localização do condomínio ................................................................................. 32
Figura 17 – Planta baixa do pavimento E1 .............................................................................. 33
Figura 18 – Vista da entrada da garagem ................................................................................ 33
Figura 19 – Vista parcial do pavimento E1 pela manhã .......................................................... 34
Figura 20 – Planta baixa do pavimento E2 .............................................................................. 34
Figura 21 – Vista parcial do pavimento E2 pela manhã .......................................................... 35
Figura 22 – Vista parcial do pavimento E2 pela manhã em outro ângulo ............................... 35
Figura 23 – Lâmpada e luminária do sistema de iluminação atual ........................................ 36
Figura 24 – Luminária instalada no hall do elevador .............................................................. 36
Figura 25 – Localização das luminárias e seus respectivos circuitos no pavimento E1 ......... 39
Figura 26 – Localização das luminárias e seus respectivos circuitos no pavimento E2 ......... 39
Figura 27 – Distribuição da luz pela luminária LMTPE27 ..................................................... 40
Figura 28 – Lâmpada T8 e luminária com refletor .................................................................. 41
Figura 29 – Ponto escuro do pavimento E1 pela manhã ......................................................... 41
Figura 30 – Ponto escuro do pavimento E1 às 20h ................................................................ 42
Figura 31 – Ponto escuro do pavimento E1 às 20h em outro ângulo ...................................... 42
Figura 32 – Ponto escuro do pavimento E1 às 22h ................................................................. 42
Figura 33 – Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E1 às 20h ........................ 43
Figura 34 – Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E1 às 22h ........................ 43
Figura 35 – Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E2 às 20h ........................ 43
Figura 36 – Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E2 às 22h ........................ 44
Figura 37 – Pontos de medição do pavimento E1 ................................................................... 45
Figura 38 – Pontos de medição do pavimento E2 .................................................................... 45
Figura 39 – Fluxo luminoso com a redução do diâmetro das lâmpadas................................... 48
Figura 40 - Luminária CAN16-S232 ........................................................................................ 51
Figura 41 – Luminária FCN05-S228 ....................................................................................... 52
Figura 42 – Luminária CCN11-S258 ...................................................................................... 53
Figura 43 – Sensor de presença Soprano SPI-T360-26-AB .................................................... 53
Figura 44 – Luminária LHT22-S4800840 ............................................................................... 54
Figura 45 – Novos circuitos para o pavimento E1 .................................................................. 58
Figura 46 – Novos circuitos para o pavimento E2 .................................................................. 59
Figura 47 – Vista da entrada da garagem para o pavimento E1 com o sistema atual ............. 72
Figura 48 – Vista da entrada da garagem para o pavimento E1 com o sistema 3 ................... 72
Figura 49 – Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E1 com o sistema atual ... 73
Figura 50 – Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E1 com o sistema 3 ......... 73
Figura 51 – Pavimento E2 com a iluminação atual ................................................................. 74
Figura 52 – Pavimento E2 com a iluminação do sistema 3 ..................................................... 74
Figura 53 – Tela inicial do DIALux 4.12 ................................................................................ 81
Figura 54 – Barra de Menu ...................................................................................................... 81
Figura 55 – Barra de Ferramentas ........................................................................................... 81
Figura 56 – Gerenciador de Projetos ....................................................................................... 83
Figura 57 – “O Guia” .............................................................................................................. 83
Figura 58 – Área de Trabalho com sala padrão em 2D ........................................................... 84
Figura 59 – Janela General Options ......................................................................................... 84
Figura 60 – Luminária GW80771 ............................................................................................ 89
Figura 61 – Luminária BEGA 2121 ......................................................................................... 89
Figura 62 – Lâmpada DST STICK 11W/865 ........................................................................... 89
Figura 63 – Dados técnicos da luminária CAN16-S ................................................................ 96
Figura 64 – Dados técnicos da luminária FCN05-S ................................................................. 97
Figura 65 – Dados técnicos da luminária CNN11-S ................................................................ 98
Figura 66 – Dados técnicos da luminária LHT-S ..................................................................... 99
Figura 67 – Dados técnicos da lâmpada fluorescente compacta ............................................ 100
Figura 68 – Dados técnicos da lâmpada fluorescente tubular T8 ........................................... 100
Figura 69 – Dados técnicos da lâmpada fluorescente T5 ....................................................... 101
Figura 70 – Dados técnicos da lâmpada LEDtube ................................................................. 102
Figura 71 – Dados técnicos dos reatores eletrônicos .............................................................. 103
Figura 72 – Dados técnicos do sensor de presença ................................................................ 103
Figura 73 – Conta de energia do bloco A referente ao mês de setembro de 2014 ................. 121
Figura 74 – Conta de energia do bloco B referente ao mês de setembro de 2014 ................. 122
Figura 75 – Valor do Fundo de Reserva do condomínio ........................................................ 124
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Circuitos de iluminação do pavimento E1 .............................................................. 37
Tabela 2 – Circuitos de iluminação do pavimento E2 .............................................................. 38
Tabela 3 – Valores do iluminamento em pontos da garagem................................................... 46
Tabela 4 – Características dos sistemas no pavimento E1 e E2 ............................................... 54
Tabela 5 – Potêcia Total dos sistemas propostos ..................................................................... 55
Tabela 6 – Densidade de potência relativa de cada sistema ..................................................... 56
Tabela 7 – Valor pago pela energia mensal e anual para o uso das lâmpadas 12h/dia ............ 57
Tabela 8 – Valor pago pela energia mensal e anual para o uso das lâmpadas 24h/dia ............ 58
Tabela 9 – Distribuição dos novos circuitos nos quadros de luz e força do pavimento E1 ..... 59
Tabela 10 – Distribuição dos novos circuitos nos quadros de luz e força do pavimento E2 ... 60
Tabela 11 – Horários de ativação dos circuitos, consumo diário dos sistemas propostos para o
pavimento E1 ........................................................................................................................... 61
Tabela 12 – Horários de ativação dos circuitos, consumo diário dos sistemas propostos para o
pavimento E2 ........................................................................................................................... 62
Tabela 13 – Consumo e preço pago pela energia para cada sistema proposto ......................... 62
Tabela 14 – Consumo dos circuitos do sistema 4 para o pavimento E1 com uso do sensor de
presença .................................................................................................................................... 65
Tabela 15 – Consumo dos sistemas 3 e 4 com o uso do sensor de presença ............................ 66
Tabela 16 – Dados sobre os equipamentos de cada sistema..................................................... 68
Tabela 17 – Fator de Utilização ................................................................................................ 87
Tabela 18 – Fator de Depreciação ............................................................................................ 87
Tabela 19 – Pré-requesitos para a iluminação de estacionamento ........................................... 88
Tabela 20 – Valor do VPL e TIR somente com a economia do sistema 3 ............................. 123
Tabela 21 – Valor do VPL e TIR com a economia do sistema 3 mais R$ 20.000,00 no
primeiro pagamento ................................................................................................................ 125
Tabela 22 – Valor do VPL e TIR com a economia do sistema 3 mais R$ 38.025,46 no
primeiro pagamento ................................................................................................................ 126
LISTA DE ABREVIATURAS
Abilux - Associação Brasileira da Indústria de Iluminação
CDL – Curva de Densidade Luminosa
CIBSE: Chartered Institution of Building Services Engineers
CIE – Commission Internattionale de l’Eclairage
EN – European Standard
GmbH - Gesellschaft mit beschränkter Haftung
IES - Illuminating Engineering Society
Inc - Incorporation
IRC - Índice de Reprodução de Cor
ISO - International Organization for Standardization
kWh: quilowatt hora
LED - Light Emitting Diode
Ltda - Limitada
NBR - Norma Brasileira de Regulamentação
PIR - Passive Infrared Sensor
TDH - Taxa de Distorção Harmônica
TIR - Taxa Interna de Retorno
TMA - Taxa Mínima de Atratividade
TMR - Taxa Média de Retorno
VPL - Valor Presente Líquido
LISTA DE SÍMBOLOS
φ: Fluxo Luminoso
I: Intensidade Luminosa
CDL: Curva de Distribuição Luminosa
E: Iluminância
A: área
L: Luminância
ρ: coeficiente de reflexão do material
α: ângulo considerado em graus
T: Temperatura de Cor
IRC ou Ra: Índice de Reprodução de Cor
𝜂𝑊 : Eficiência Energética
BF: Ballast Factor (Fator de Fluxo Luminoso)
𝜂𝐿 : Eficiência da Luminária
𝜂𝑅 : Eficiência do Recinto
K: Índice do Recinto
𝐹𝑢 : Fator de Utilização
𝐹𝑑 : Fator de Depreciação
W: Watt
m2: metro ao quadrado
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO ..................................................................... 15
1.1 Motivação e Justificativa .............................................................................................. 16
1.2 Objetivo ........................................................................................................................ 16
1.3 Metodologia .................................................................................................................. 17
1.4 Estrutura do Trabalho ................................................................................................... 17
CAPÍTULO 2 – CONCEITOS BÁSICOS DE LUMINOTÉCNICA ........... 18
2.1 Grandezas Fotométricas .............................................................................................. 18
2.1.1 Fluxo Luminoso ..................................................................................................... 18
2.1.2 Intensidade Luminosa ............................................................................................ 19
2.1.3 Curva de Distribuição Luminosa ........................................................................... 20
2.1.4 Iluminância ............................................................................................................ 21
2.1.5 Luminância ............................................................................................................ 22
2.2 Conceitos referentes à lâmpada .................................................................................. 23
2.2.1 Temperatura de Cor ............................................................................................... 23
2.2.2 Índice de Reprodução de Cor ................................................................................ 24
2.2.3 Eficiência Energética ............................................................................................. 24
2.2.4 Vida útil, média e mediana .................................................................................... 24
2.3 Conceitos referentes aos acessórios e ao recinto ........................................................ 25
2.3.1 Fator de Fluxo Luminoso ...................................................................................... 25
2.3.2 Eficiência da Luminária ......................................................................................... 25
2.3.3 Eficiência e Índice do Recinto ............................................................................... 25
2.3.4 Fator de Utilização ................................................................................................. 26
2.3.5 Fator de Depreciação ............................................................................................. 26
CAPÍTULO 3 – SOFTWARE DE ILUMINAÇÃO ....................................... 27
3.1 Introdução .................................................................................................................... 27
3.2 Características do DIALux ......................................................................................... 28
CAPÍTULO 4 – ESTUDO DE CASO ............................................................. 32
4.1 Descrição física do local .............................................................................................. 32
4.2 Descrição do sistema de iluminação atual ................................................................... 36
4.2.1 Avaliação do sistema de iluminação...................................................................... 40
4.3 Sistemas de iluminação propostos ............................................................................... 47
4.3.1 Sistema 1................................................................................................................ 51
4.3.2 Sistema 2................................................................................................................ 51
4.3.3 Sistema 3................................................................................................................ 52
4.3.4 Sistema 4................................................................................................................ 53
4.3.5 Características técnicas dos sistemas propostos .................................................... 54
CAPÍTULO 5 – ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA ................. 56
5.1 Análise do custo de energia dos sistemas propostos ..................................................... 57
5.2 Análise do custo de energia dos sistemas 3 e 4 com o uso de sensor de presença ....... 63
5.3Análise do custo de investimento .................................................................................. 66
CAPÍTULO 6 – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ........................... 75
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ................................................................ 77
APÊNDICE ........................................................................................................ 81
APÊNDICE I - UTILIZANDO O DIALux ........................................................................ 83
ANEXOS ............................................................................................................ 87
ANEXO I - TABELAS UTILIZADAS EM PROJETOS LUMINOTÉCNICOS .............. 87
ANEXO II - NORMA NBR ISO 8995-1:2013 .................................................................. 88
ANEXO III - SIMULAÇÃO DO SISTEMA ATUAL ....................................................... 89
ANEXO IV- LUMINÁRIAS .............................................................................................. 96
ANEXO V - LÂMPADAS ............................................................................................... 100
ANEXO VI - REATORES E SENSOR DE PRESENÇA ................................................ 103
ANEXO VII - SIMULAÇÃO DOS SISTEMAS PROPOSTOS ...................................... 104
ANEXO VIII - CONTA DE ENERGIA DO CONDOMÍNIO ......................................... 121
ANEXO IX- CÁLCULO DO VPL E DA TIR ................................................................. 123
15
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
Na pré-história, o homem primitivo dependia exclusivamente da natureza para a
obtenção da luz, seja por meio do sol ou quando algum raio atingia uma árvore para assim gerar
fogo. Acerca de 200.000 anos atrás, o homem desenvolveu técnicas para obter fogo, e o utilizou
para aquecer-se do frio, defender-se dos animais, cozinhar os alimentos e iluminar a noite.
Até o século XIX, o principal meio de iluminação foi o fogo, culminando com a criação
de velas, lampiões à base de óleo de baleia e, posteriormente, de querosene. Em 1879, Thomas
Edison desenvolveu a primeira lâmpada elétrica comercializável. A partir daí, vários tipos de
lâmpadas foram desenvolvidos ao longo dos anos para as mais diversas funções [1].
Devido ao desenvolvimento das lâmpadas, fez-se surgir um novo ramo no mercado de
trabalho especializado em iluminação, praticado por arquitetos, lighting designers e
engenheiros eletricistas. A partir de então não só as lâmpadas, mas também as luminárias
formam um conjunto para harmonizar a luz no ambiente, tendo o projetista de iluminação a
função de conseguir esta harmonia no plano funcional e econômico, obtendo o melhor custo x
benefício para seu projeto.
Na última década, o ramo da iluminação atravessou uma incontestável inovação, que
possibilitou soluções diversas de iluminação de qualidade acompanhada de uma economia
notável, vinda da eficiência energética, que é cada vez mais estudada em virtude das
dificuldades de obter energia e seu custo crescente. Devido a isto é de extrema importância em
um projeto luminotécnico saber aliar a luz natural com a artificial, pois uma iluminação
eficiente pode economizar até 40% da energia consumida inicialmente [2].
Na iluminação, o combate contra o desperdício de energia elétrica ocorre através da
melhoria dos sistemas de iluminação proporcionado pelo avanço tecnológico, posto em prática
pelo o uso de lâmpadas e reatores com melhor eficiência energética, luminárias com melhor
rendimento e sistemas de gerenciamento da luz, aliados a mudança de hábito dos usuários.
O projetista além de ter em mãos materiais de primeira linha para criar um sistema de
iluminação eficiente, precisa ter conhecimento sobre luminotécnica, a fim de utilizar a luz
artificial
e
natural
para
otimizar
a
qualidade
e
a
finalidade
da
luz.
Para isto ele conta com programas computacionais específicos para projetos de iluminação, os
quais possibilitam a simulação da luz e fotos realistas do ambiente [3].
16
1.1 Motivação e Justificativa
O mercado de iluminação cresce no Brasil ano a ano. De acordo com os dados da
Associação Brasileira da Indústria de Iluminação (Abilux), o setor de iluminação fechou o ano
de 2013 com faturamento de R$ 4 bilhões, 4% a mais em comparação a 2012 (R$ 3,8 bilhões).
Segundo Carlos Eduardo Uchôa Fagundes, presidente da Abilux, em 2013 o mercado
de iluminação apresentou boa performance, sendo que no setor de luminárias, esta performance
foi devida a novas obras na construção civil e a substituições de sistemas obsoletos por mais
eficientes [4].
Os novos edifícios residenciais trazem ambientes que há tempos atrás não tinham, como:
espaço gourmet, brinquedoteca e garage band, com isto o consumo de energia é maior, cabendo
a administração do condomínio conseguir formas de economizar energia de maneira eficiente.
Apesar de novos ambientes serem adicionados de forma projetada, existe um ambiente
antigo e essencial para a comodidade dos moradores, porém sua iluminação é negligenciada na
hora da construção, devido ao seu alto custo, o qual as construtoras não querem arcar, ficando
para os moradores o ônus de investir na melhoria do sistema, que as vezes são tomadas soluções
aparentemente econômicas, como desligar algumas lâmpadas sem a devida análise da
iluminação, mas prejudicial a finalidade do sistema que é iluminar. Este ambiente é a garagem.
Por ser na maioria das vezes um ambiente grande e composto por colunas, e também
podendo ter geometria poligonal, fazer o cálculo manualmente seria trabalhoso. Para isto,
existem hoje diversos programas computacionais capazes de auxiliar o projetista no
desenvolvimento do projeto luminotécnico, possibilitando-o ver a como será o comportamento
da luz natural e artificial em seu projeto, de acordo com a lâmpada e luminária escolhida.
1.2 Objetivo
O propósito deste trabalho consiste em estudar e avaliar alternativas para a
iluminação de ambientes, buscando obter melhores resultados aprimorando sua viabilidade
técnico-econômica e que estejam de acordo com a norma vigente de iluminação (NBR ISO
8995-1:2013), para isso foi escolhido um estudo de caso consistente em garagens de um
condomínio residencial.
17
1.3 Metodologia
A metodologia deste trabalho é baseada na observação do local de estudo, através de
inspeção visual e registro fotográfico, medição do iluminamento, utilizando o luxímetro Minipa
MLM-1011, em alguns pontos da garagem durante uma semana nos horários de 8h e 20h e
perguntas feitas ao síndico e funcionários do prédio. Os dados da medição foram postos em
tabelas para serem melhor analisados.
Após a análise do ambiente foi escolhido luminárias e lâmpadas que apresentassem
melhores características para serem instaladas em uma garagem e que proporcionassem valores
de iluminamento conforme a norma NBR ISO 8995-1:2013. Utilizando o software DIALux foi
possível verificar se os valores do iluminamento do conjunto luminária-lâmpada estavam de
acordo com a norma.
Escolhido os conjuntos, foi feito um levantamento de preço dos valores das peças, a fim
de traçar um estudo a respeito do retorno do investimento do projeto e saber qual o conjunto
apresenta o melhor custo x benefício.
1.4 Estrutura do Trabalho

Capítulo 1 - Apresenta a introdução, motivo, justificativa, objetivos, metodologia e
escopo do trabalho;

Capítulo 2 - Aborda os conceitos luminotécnicos necessários para a compreensão das
análises feitas no trabalho;

Capítulo 3 - Cita resumidamente os programas utilizados em projetos luminotécnicos,
e demonstra as características de funcionamento do programa DIALux;

Capítulo 4 – Apresenta o estudo de caso da iluminação dos dois pavimentos da garagem
de um prédio residencial, descrevendo o estado atual do ambiente em estudo, e propor
um novo sistema de iluminação, testando diferentes combinações de lâmpadas e
luminárias utilizando com ferramenta o software DIALux;

Capítulo 5 – Apresenta o estudo de viabilidade econômica dos sistemas propostos;

Capítulo 6 – Conclusões.
18
CAPÍTULO 2 – CONCEITOS BÁSICOS DE LUMINOTÉCNICA
Antes de definir as grandezas e conceitos inseridos na luminotécnica, é necessário
conhecer a principal componente deste estudo: a luz.
O espectro eletromagnético (Figura 1) abrange todos os possíveis comprimentos de onda
da radiação eletromagnética. A luz é a radiação eletromagnética, a qual o olho humano
consegue captar produzindo uma sensação visual. Ela está inserida na faixa de comprimento de
onda de aproximadamente 700 nm a 400 nm, correspondente às cores vermelha e violeta,
respectivamente.
Figura 1 – Espectro eletromagnético [5].
2.1 Grandezas Fotométricas
Nesta seção serão descritos o conceito, símbolo e unidade de cada grandeza essencial
para o estudo da luminotécnica.
2.1.1 Fluxo Luminoso
De acordo com o Manual Luminotécnico Prático (OSRAM), o fluxo luminoso
(Figura 2) é a radiação total da fonte luminosa, entre os limites de comprimento de onda
visíveis, na tensão nominal de funcionamento, no caso de lâmpadas. Seu símbolo é φ e sua
unidade é o lúmen (lm).
19
O fluxo luminoso é medido através de um aparelho chamado esfera integradora. Esta
esfera é oca, sendo seu interior revestido por um material difusor, sendo o politetrafluoreto e
sulfato de bário mais empregados para permitir uma iluminação uniforme. Sua superfície possui
aberturas para permitir a entrada e saída de luz e posicionar sensores, sendo que estas aberturas
possuem área inferior a 5% da área total da esfera. A esfera possui diferentes tamanhos a
depender de sua aplicação, que além de medir o fluxo luminoso pode calibrar dispositivos como
fotômetros, radiômetros e dispositivos de carga acoplada [7].
Figura 2 – Representação do fluxo luminoso [6].
Figura 3 - Esfera integradora [7].
2.1.2 Intensidade Luminosa
Segundo o Manual Luminotécnico Prático (OSRAM), a intensidade luminosa
(Figura 3) é definida como a radiação do fluxo luminoso na direção de um determinado ponto.
Seu símbolo é I e sua unidade é a candela (cd) [6].
A intensidade luminosa é medida através de um aparelho chamado goniofotômetro.
Este aparelho possui um sensor instalado em uma estrutura metálica que pode girar
verticalmente e horizontalmente cobrindo o espaço de uma esfera imaginária, sendo o centro
geométrico a fonte luminosa.
Os dados capturados pelo sensor são enviados para o sistema de controle, que trata a
informação e armazena em um banco de dados. Estes dados são posteriormente utilizados por
um software para criar as curvas fotométricas em 3D, também conhecidas como curva de
distribuição luminosa[8].
20
Figura 4 – Representação da intensidade luminosa [6].
Figura 5 – Goniofotômetro [8].
2.1.3 Curva de Distribuição Luminosa
De acordo com o Manual Luminotécnico Prático (OSRAM), a curva de distribuição
luminosa (Figura 6) é a representação da intensidade luminosa em todos os ângulos do plano
onde a lâmpada encontra-se. Os planos da curva de distribuição luminosa mais utilizados são o
transversal (0º -180º) e o longitudinal (90º-270º), e seus valores são uniformizados em 1000 lm,
sendo preciso multiplicar o valor encontrado na curva pelo fluxo luminoso da lâmpada e dividir
o resultado por 1000 lm. Seu símbolo é CDL e sua unidade é a candela (cd).
A curva é encontrada pelo mesmo aparelho utilizado para obter a intensidade luminosa,
já que a curva é a representação da intensidade luminosa para todos os ângulos em um plano[6].
21
Figura 6 – Curva de Distribuição Luminosa [6].
2.1.4 Iluminância
Conforme o Manual Luminotécnico Prático (OSRAM), a iluminância, também
conhecida como iluminamento, representa a incidência do fluxo luminoso sobre uma
superfície situada à uma certa distância da fonte luminosa. Seu símbolo é E e sua unidade é o
lux (lx).
A iluminância em uma área é definida pela seguinte Fórmula 1:
E

(1)
A
onde
E: iluminância, em lux
φ: fluxo luminoso, em lm
A: área, em m²
A iluminância em uma área é medida através de um aparelho chamado luxímetro. Ele é
constituído por uma fotocélula, cabo de extensão, display digital, seletor de faixas de
iluminâncias e botão liga/desliga. Ele é posto paralelamente à fonte luminosa a qual deseja
saber a iluminância, seu circuito interno converte a luz recebida pela fotocélula em sinais
elétricos que possibilitam a visualização do nível de iluminamento no seu visor.
22
Figura 7 – Representação da iluminância [6].
Figura 8 - Luxímetro Minipa modelo MLM – 1011.
2.1.5 Luminância
Conforme o Manual Luminotécnico Prático (OSRAM), a luminância (Figura 6) é a
sensação de claridade proveniente da reflexão dos raios luminosos em uma superfície. Seu
símbolo é L e sua unidade é cd/m².
A iluminância é definida pelas Fórmulas 2 e 3:
L
I
A  cos( )
(2)
 E

(3)
L
onde
L: luminância, em cd/m²;
I: intensidade luminosa, em cd;
A: área, em m2;
α: ângulo considerado, em graus;
ρ: coeficiente de reflexão do material; E: iluminância sobre a superfície.
23
Devido ao coeficiente de reflexão depender da cor e do tipo de material que o objeto é
feito, para uma mesma iluminância existe luminâncias diferentes.
Figura 9 – Representação da luminância [6].
2.2 Conceitos referentes à lâmpada
Nesta seção serão abordados os conceitos referentes as características das lâmpadas que
influenciam em um projeto luminotécnico.
2.2.1 Temperatura de Cor
A temperatura de cor (Figura 7) expressa a tonalidade da cor que a lâmpada fornece
ao ambiente, indo de uma cor “quente” (2700K) até uma cor mais “fria” (6500K), ou seja,
quanto mais alta a temperatura de cor, mais clara é a tonalidade de cor da luz. Seu símbolo é T
e sua unidade é K (Kelvin) [9].
Figura 10- Temperatura de cor [9].
24
2.2.2 Índice de Reprodução de Cor
O índice de reprodução de cor é a correspondência entre a cor real do objeto
proveniente da luz natural (sol) e sua aparência quando submetida à fonte de luz artificial. Seu
símbolo é IRC ou Ra e sua unidade é R.
Para as lâmpadas, o IRC é estabelecido no intervalo de 0 a 100, portanto quanto maior
a diferença na aparência de cor do objeto iluminado em relação ao padrão (luz do sol), menor é
seu IRC [10].
2.2.3 Eficiência Energética
Cada tipo de lâmpada emite determinada quantidade de lúmens, mas para que isto ocorra
precisa consumir potência da rede elétrica. A eficiência energética de uma lâmpada, também
conhecida como eficiência luminosa, é a relação dos lúmens emitidos pelo watt consumido.
Seu símbolo é 𝜼𝑾 e sua unidade é lm/W (lúmen/Watt).
2.2.4 Vida útil, média e mediana
O tempo de vida de uma lâmpada é dividido em três conceitos: vida útil, vida média e
vida mediana [10].
 Vida útil: é o número de horas decorrido quando se atinge 70% da quantidade de luz
inicial devido à depreciação do fluxo luminoso1 de cada lâmpada, somado ao efeito
das respectivas queimas ocorridas no período, ou seja, 30% de redução da quantidade
de luz inicial;
 Vida média: é a média aritmética do tempo de duração de cada lâmpada ensaiada;
 Vida mediana: é o número de horas resultantes, em que 50% das lâmpadas ensaiadas
ainda permanecem acesas.
1
É a própria depreciação do fluxo luminoso da lâmpada durante sua vida útil e/ou devido ao acumulo de poeira
sobre a superfície da lâmpada e do refletor.
25
2.3 Conceitos referentes aos acessórios e ao recinto
As lâmpadas por si só não iluminam um ambiente, elas precisam funcionar em conjunto
com as luminárias, reatores e o ambiente a ser iluminado. Nesta seção serão abordados tais
conceitos.
2.3.1 Fator de fluxo luminoso
As lâmpadas de descargas funcionam em conjunto com reatores (eletromagnético ou
eletrônico), devido a isto seu fluxo luminoso irá depender do desempenho do reator. A razão
entre o fluxo luminoso obtido sobre o fluxo luminoso nominal é o fator de fluxo luminoso
(Ballast Factor). Seu símbolo é BF, e sua unidade é adimensional, ela é representada pela
porcentagem entre os fluxos [6].
2.3.2 Eficiência da Luminária
É a razão do fluxo luminoso emitido por uma luminária sobre o fluxo luminoso da
lâmpada fora da luminária. Seu símbolo é 𝜼𝑳 , e sua unidade é adimensional, ela é representada
pela porcentagem entre os fluxos.
A eficiência depende do uso ou não de refletor, o qual é utilizado para refletir o fluxo
luminoso da lâmpada. Normalmente o refletor é constituído de chapa de aço branca ou de
alumínio, podendo ainda receber acabamentos de tipos diferenciados, como, por exemplo,
pinturas. Os fabricantes de luminárias fornecem o valor da eficiência da luminária através da
curva zonal encontrada no catálogo das luminárias [6][11].
2.3.3 Eficiência e Índice do Recinto
Pinturas, texturas e acabamentos nas paredes e pisos dos ambientes a serem iluminados
possuem diferentes coeficientes de reflexão da luz, assim quanto mais escuro for o ambiente
menor será o índice de reflexão da luz, ou seja, a eficiência do recinto. Seu símbolo é 𝜼𝑹 e sua
unidade é adimensional, ela é representada pela porcentagem de luz refletida.
Os valores dos índices de reflexão do teto, parede e piso são fornecidos através de
tabelas pelos fabricantes de luminárias.
26
O índice do recinto é a relação entres as dimensões do ambiente, encontrado para a
iluminação direta pela Fórmula 4:
K
l arg ura  comprimento
altura l arg ura  comprimento 
(4)
Seu símbolo é K e sua unidade é adimensional [6].
2.3.4 Fator de Utilização
O fator de utilização é o indicador da eficiência luminosa do conjunto lâmpada,
luminária e recinto. Ele pode ser obtido pela multiplicação da eficiência do recinto pela
eficiência da luminária.
Este fator também pode ser encontrado nas tabelas das luminárias (Anexo I),
interpolando o valor do índice do recinto (K) pelos coeficientes de reflexão do recinto. Seu
símbolo é 𝑭𝒖 e sua unidade é adimensional [10].
2.3.5 Fator de Depreciação
O nível de iluminância de um sistema de iluminação decai ao longo do tempo devido ao
decréscimo natural do fluxo luminoso das lâmpadas e ao acumulo de poeira nas lâmpadas e
luminárias. A fim de compensar esta depreciação, criou-se o fator de depreciação, também
conhecido como fator de manutenção, que é utilizado no cálculo do número de luminárias
para que o nível de iluminância não passe do menor valor possível indicado pela norma vigente.
Seu símbolo é 𝑭𝒅 e sua unidade é adimensional.
No Anexo I é ilustrada uma tabela com valores do fator de depreciação relacionando o
ambiente e o tempo de manutenção do sistema.
27
CAPÍTULO 3 – SOFTWARE DE ILUMINAÇÃO
3.1 – Introdução
Com o avanço da tecnologia, papel, caneta e calculadora deixaram de ser a única
ferramenta disponível para o trabalho dos profissionais envolvidos em projetos luminotécnicos.
Existem hoje no mercado softwares pagos e gratuitos capazes de simular a luz natural e
artificial, em projetos de iluminação interna, externa e viária, incluindo no cálculo uma grande
variedade de elementos inclusos no projeto de iluminação, além de imagens realísticas do
resultado.
Segundo Luis Lancelle2, alguns dos softwares mais importantes atualmente são [12]:
 AGI32: é um software pago, criado pela Lighting Analysts Inc para cálculo e
visualização de projetos luminotécnicos empregando luz artificial e/ou natural. Ele é
rápido, possui interface amigável e inclui um bom renderizador, o Helio 32. Seu preço
atual é de 895 dólares, e no Brasil é comercializado pela Leukom Sistemas
Informatizados para Iluminação Ltda;
 CALCULUX: software gratuito criado pela Philips Electronics, originalmente
constituído pelos módulos Indoor, Area e Road. Após a adesão da Philips ao DIALux,
o módulo Indoor foi descontinuado.
O módulo Area é designado para a iluminação de campos, quadras, áreas esportivas,
parques e fachadas. O módulo Road serve para a iluminação viária.
 DIALux: software gratuito criado pela DIAL GmbH para iluminação interna e externa,
com a utilização da luz natural e artificial. Possui interface amigável e é fácil de usar,
devido a assistentes de projeto e recursos de ajuda. Também possui um excelente
renderizador, o POVRAY;
 DIALux evo: software gratuito também criado pela DIAL GmbH, apresenta mais
inovações em relação ao DIALux, sendo que a mais significativa é a possibilidade de
enxergar o prédio e todos os seus ambientes como uma única unidade;
2
Engenheiro formado pela Universidade de Buenos Aires (UBA) e pela USP, mestre em Engenharia de
Sistemas (UBA). Docente, coordenador pedagógico e orientador de cursos de pós-graduação nas áreas de
Engenharia e Arquitetura. Coordenador da área de Software de Iluminação da Divisão 3 do CIE-Brasil
(Comission Internacionale de l´Eclairage) (2006). Consultor, designer de iluminação e especialista em software
de iluminação. DIALux Accredited Trainer.
28
 Relux Suite: pacote de softwares gratuitos criado pela Relux Informatik AG para a
simulação da iluminação natural e artificial. O Relux Pro é o principal software do
pacote, é um programa simples de utilizar, o qual permite a simulação artificial interna
e externa, além da geração de imagens e cálculos precisos devido ao algoritmo
Raytracing [13].
 Radiance – Synthetic Imaging System – SIS: desenvolvido por Gregory Ward Larson,
do Lawrence Berkeley National Lab, sob a orientação da International Energy Agency
(IEA) para o sistema operacional Unix. Este software é utilizado para o desempenho da
iluminação interna e para o cálculo de efeitos da luz. É o mais preciso e rápido dos
softwares, tem excelente renderizador, principalmente para a luz natural. A dificuldade
para aprender a manuseá-lo é a sua principal desvantagem.
3.2 - Características do DIALux
Criado em 1994 e atualmente na versão 4.12, o DIALux é um dos softwares de
simulação mais utilizados pelos profissionais que trabalham no ramo da iluminação e pode ser
baixado gratuitamente no site da empresa. Desenvolvido por uma equipe de 20 funcionários da
DIAL GmbH, uma empresa de Lüdenscheid na Alemanha, ele está disponível para 26 idiomas,
inclusive o português de Portugal.
De acordo com dados da empresa, o programa possui por volta 520 mil usuários3, o qual
conta com fornecimentos de plug-ins de 180 empresas 4 , como OSRAM, PHILIPS, GE
Lighting, Sylvania, e a brasileira LUMICENTER. Quando a empresa não tem o plug-in, mas
disponibiliza os arquivos de fotometria das luminárias, ainda é possível importá-los para o
DIALux. O programa aceita os seguintes formatos: IES, Eulumdat, CIBSE TM14 e LTLi [14].
O software DIALux segue as normas internacionais de iluminação EN 12464 e
ISO 8995-1, os resultados de sua simulação estão de acordo com a norma CIE 171:20065.
O DIALux apresenta uma interface simples de utilizar, formada por três áreas
principais: Gerenciador de Projeto, Área de trabalho CAD e “O Guia”, as quais apresentam
suas funções de forma intuitiva e acessadas facilmente através do mouse. Mais detalhes sobre
o programa no Apêndice I.
3
Dado obtido através de e-mail enviado a empresa.
Dado obtido no site da empresa.
5
Norma utilizada para a avaliação da precisão de programas computacionais para iluminação e identificar seus
pontos fracos.
4
29
A vantagem em utilizar o DIALux em relação ao método tradicional de cálculo
luminotécnico, o qual utiliza fórmulas, papel e caneta, sendo o método dos lúmens o mais
utilizado, é a possibilidade do projetista ver o comportamento da luz artificial e natural no
ambiente, podendo simular seu projeto com diferentes lâmpadas e luminárias, em variadas
posições no ambiente, além de verificar o valor do iluminamento calculado para seu projeto.
Além destas características, o DIALux oferece:
 Integração entre a luz natural e artificial, simular ambientes internos, externos, viários
e esportivos sob qualquer fonte de luz;
Figura 11- Tipos de projetos no DIALux [15].
 Simular a luz natural escolhendo o dia, horário, localização do projeto, alinhamento
com o norte geográfico e modelo do céu: aberto, nublado e parcialmente nublado;
Figura 12 - Simulação da luz natural.
Fonte: Próprio autor.
30
 Importar arquivos de fotometria: IES, Eulumdat, CIBSE TM14 e LTLi;
 Criação de grupos de controle das luminárias, simulando os circuitos elétricos: permite
controlar as luminárias desligando-as ou variar o nível do fluxo luminoso das
lâmpadas;
 Ampla biblioteca de objetos residenciais, viários e área esportiva. Além de texturas
para obter maiores possibilidades de criação de objetos realistas;
 Várias formas de exportar os resultados: relatório do projeto em PDF, arquivo CAD
em .dwg, Request for Quotation as RFT, GAEB D81, imagem da janela CAD e .stf;
 Plug-ins de diversos fabricantes de lâmpadas e luminárias: a principal ferramenta deste
programa. Permite que o projetista visualize a iluminação do ambiente com grande
liberdade de escolha das luminárias e lâmpadas;
Figura 13 - Instalando os plug-ins das luminárias.
Fonte: Próprio autor.
31
 Importar arquivos bidimensionais DWG e DXF, que servem para auxiliar no desenho
do ambiente no DIALux;
Figura 14 - Importação do arquivo .dwg para o DIALux.
Fonte: Próprio autor.
 Visualizar os resultados por meio de imagens e vídeos: produção de imagens
fotorealistas através do renderizador externo POV-Ray incluso no DIALux, e a
exportação do vídeo em 3D feito pelo DIALux.
Figura 15- Uso do renderizador POV-RAY[16].
32
CAPÍTULO 4 – ESTUDO DE CASO
4.1 – Descrição física do local
A fim de demonstrar o funcionamento do DIALux, foi realizado um estudo de caso
sobre a iluminação da garagem de um prédio residencial, a qual é composta pelo pavimento E1
(térreo) e o E2 (1ºandar), sendo pertencente ao condomínio residencial Grand Parc Jardins
localizado na Rua José Carvalho Pinto, nº231 em Aracaju – SE, com as seguintes coordenadas
geográficas: latitude -10,94º e longitude -37,05º.
Figura 16- Localização do condomínio [17].
O pavimento E1 é constituído por uma área de 2614,70 m² com 111 vagas; piso de
concreto não polido para estacionamento; teto de concreto com alturas de 2,63m para laje
nervurada6 e 2,83m de altura para o teto sob a área dos edifícios, pintado com tinta acrílica
branca tendo textura rústica; paredes de alvenaria e colunas de concreto pintadas na maior parte
com tinta acrílica branca tendo textura rústica, sendo a outra parte tinta preta e bege alternadas
com espaçamento de 40cm de altura; três vãos na parede norte de 5,10m, 7.04m e 5,96m
localizados a 1,49m do chão para janelas de 80x80cm e seis vãos na parede sul 3,70m, 6,47m,
dois de 7,00m e 6,80m localizados a 1,49m do chão para janelas de 80x80cm; um vão de 8,33m
na entrada da garagem para o portão de alumínio gradeado de dimensões 5,00x2,20m e a grade
de alumínio de 3,33x2,20m.
6
Este tipo de laje é caracterizado pelo uso de formas para constituição do teto, como se o teto apresentasse
buracos.
33
Nas figuras 17, 18 e 19 são ilustradas a planta baixa, a entrada da garagem e vista parcial
do pavimento E1, respectivamente. Na figura 17, estão indicados em azul os pontos de
instalação das luminárias atuais.
Figura 17 - Planta baixa do pavimento E1.
Fonte: Próprio autor.
Figura 18 - Vista da entrada da garagem.
Fonte: Próprio autor.
34
Figura 19 – Vista parcial do pavimento E1 pela manhã.
Fonte: Próprio autor.
O pavimento E2 é constituído por uma área de 2638,95 m² com 112 vagas e seu piso
está a 3,18m elevado em relação ao piso do pavimento E1. Apresenta estrutura semelhante ao
do pavimento E1, tendo como diferença a inclusão de dois vãos de 6,52m na parede norte para
as janelas de 80x80 cm, dois bicicletários delimitados com grade de arame pintado com tinta
preta, cuja as áreas são 33,60m² e 16,60m² e vão de 5,00x2,83m que dá acesso à rampa de
ligação ao pavimento E1.
Nas figuras 20 e 21 são ilustradas a planta baixa e vista parcial do pavimento E2,
respectivamente. Na figura 20, estão indicados em azul os pontos de instalação das luminárias
atuais.
Figura 20 – Planta baixa do pavimento E2.
Fonte: Próprio autor.
35
Figura 21 - Vista parcial do pavimento E2 pela manhã.
Fonte: Próprio autor.
Figura 22 - Vista parcial do pavimento E2 pela manhã em outro ângulo.
Fonte: Próprio autor.
36
4.2 – Descrição do sistema de iluminação atual
O sistema de iluminação de toda garagem é formado pela luminária da marca G-Light,
modelo LMTPE27 constituída de policarbonato de cor branca, e pela lâmpada fluorescente
compacta da mesma marca. As características da lâmpada encontram-se no Anexo V.
Figura 23 - Lâmpada e luminária do sistema de iluminação atual.
Fonte: Próprio autor.
No pavimento E1 estão instaladas 133 luminárias na área da garagem, 2 na área aberta
e uma no hall do elevador do bloco B, e no E2 estão instaladas 135 luminárias na garagem, uma
no hall do elevador do bloco B e 3 luminárias na rampa. A luminária do hall (Figura 24) é
fabricada pela empresa Fábrica da Luz, seu modelo é FL2614, constituída de chapa de aço
branca, utiliza vidro temperado branco, possui dimensões de 180x180mm, possui base E27 para
potência máxima de 60W, tensão máxima de 250V e suporta somente uma lâmpada [18].
Figura 24 - Luminária instalada no hall do elevador [18].
O controle das lâmpadas instaladas na garagem é feito através de 5 quadros de luz e
força, sendo 3 localizados no pavimento E1 e 2 localizados no pavimento E2. Os circuitos de
iluminação da garagem e seus respectivos quadros são listados na Tabela 1.
37
4
60
QDESA - G E1 - Entrada
Guarita
E11 - Rampa
3
45
TOTAL
7
105
E1-A
8
120
E2-A
8
120
QDESA - T
E3-A
14 + 1(AB)* 210+15=225
Bl.A
E4-A
14 + 1(AB)* 210+15=225
E5-A
4
60
TOTAL
48+2 (AB)
750
E1-B
10
150
E2-B
10
150
E3-B
13
195
QDESB - T
E4-B
15
225
Bl.B
E5-B
10
150
E6-B
10
150
E7-B
11 + 1(H)** 165+15=180
TOTAL
79+1(H)
1200
*AB - Lâmpada da Área Aberta.
**H - Lâmpada Hall Elevador.
165
45
210
120
120
225
210
720
1410
150
150
195
225
150
150
680
1700
Área do condutor
Fase, Neutro e
Terra (mm²)
Disjuntor (A)
Tensão (V)
Potência Total do
circuito (W)
Potência (W)
Quantidade de
lâmpadas de 15W
Circuitos de
iluminação
para a garagem
Pavimento E1
Tabela 1- Circuitos de iluminação do pavimento E1.
127 16
127 16
2,5
2,5
127
127
127
127
127
16
16
16
16
16
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
127
127
127
127
127
127
127
16
16
16
16
16
16
16
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
38
Área do
condutor Fase,
Neutro e Terra
(mm²)
120
105
225
210
765
1425
165
135
210
225
150
150
505
1540
Disjuntor (A)
Potência Total
do circuito (W)
Potência (W)
8
120
7
105
QDESA - GS
15
225
Bl.A
14
210
7
105
TOTAL
51
765
E1-B
11
165
E2-B
9
135
E3-B
14
210
QDESB - GS
E4-B
15
225
Bl.B
E5-B
10
150
E6-B
10
150
E7-B 14+1(H)** 210+15=225
TOTAL
1260
83+1(H)
**H - Lâmpada Hall Elevador.
Tensão (V)
E1-A
E2-A
E3-A
E4-A
E5-A
Quantidade de
lâmpadas 15W
Circuitos de
iluminação
para a garagem
Pavimento E2
Tabela 2- Circuitos de iluminação do pavimento E2.
127
127
127
127
127
16
16
16
16
16
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
127
127
127
127
127
127
127
16
16
16
16
16
16
16
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
39
Retirando as lâmpadas da área aberta e do hall do elevador, o pavimento E1 possui
1905 W para iluminação, e o E2, 2010 W. Somando com a potência das lâmpadas da rampa e
da entrada, 105 W, a potência utilizada para a iluminação de toda a garagem é 4020 W.
A localização de cada luminária e seus respectivos circuitos dos pavimentos E1 e E2 é
ilustrada nas Figuras 25 e 26, respectivamente.
Figura 25 - Localização das luminárias e seus respectivos circuitos no pavimento E1.
Figura 26 - Localização das luminárias e seus respectivos circuitos no pavimento E2.
Fonte: Próprio autor.
40
4.2.1 – Avaliação do sistema de iluminação
Devido à grande área da garagem, o uso das luminárias atualmente instaladas não é
adequado, pois a luminária não possui refletores para direcionar a luz proveniente da lâmpada
para o chão, desperdiçando luz para todas as direções iluminando áreas que não necessitam ser
iluminadas, como o teto (Figura 27), tornando o sistema ineficiente, já que a potência
consumida para gerar luz não está sendo totalmente utilizada para iluminar o plano de trabalho,
que neste caso é 0,75m de altura a partir do chão, de acordo com a norma NBR ISO 89951:2013 (Anexo II)[19].
Por utilizar luminárias inadequadas, as lâmpadas também são inadequadas.
As lâmpadas utilizadas possuem 816 lm, este valor está muito abaixo do valor do fluxo
luminoso das lâmpadas usualmente utilizadas para iluminar garagens com grandes áreas. O
sistema mais comum para iluminar garagens semelhantes a do estudo de caso, é utilizar
luminárias com refletores para duas lâmpadas fluorescente tubulares T8 de 32W, sendo o fluxo
luminoso de cada lâmpada 2650 lm [20] (Figura 28).
Figura 27 - Distribuição da luz pela luminária LMTPE27.
Fonte: Próprio autor.
41
Figura 28- Lâmpada T8 e luminária com refletor [21].
Com o intuito de economizar energia na iluminação da garagem, as lâmpadas não são
acesas em pontos escuros no pavimento E1 durante a manhã (Figura 29), e a noite as lâmpadas
são ligadas entre os horários de 17:30h às 22h, ficando acesas 44 lâmpadas no pavimento E1
mais as 4 lâmpadas da entrada, totalizando 720W; no pavimento E2, 43 lâmpadas ficam acesas,
totalizando 660 W, e na rampa 3 lâmpadas, 45W. Ao todo são consumidos 1410 W.
Entre o horário de 22h às 5h o número de lâmpadas acesas é diminuído de 44 para 15
no pavimento E1, consumindo 225W; de 43 para 20 no E2, consumindo 300W e 4 para 2 na
entrada da garagem, consumindo 30W. Somente as três lâmpadas da rampa continuam acessas.
Ao todo são consumidos 600W.
Entre os horários de 17h30 às 5h são consumidos 2010 W, o que equivale a 50% da
potência total disponível para iluminar toda a garagem.
Figura 29 - Ponto escuro do pavimento E1 pela manhã.
Fonte: Próprio Autor
42
Figura 30 - Ponto escuro do pavimento E1 às 20h.
Fonte: Próprio Autor
Figura 31 - Ponto escuro do pavimento E1 às 20h em outro ângulo.
Fonte: Próprio Autor
Figura 32 - Ponto escuro do pavimento E1 às 22h.
Fonte: Próprio Autor
43
Figura 33 – Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E1 às 20h.
Fonte: Próprio autor.
Figura 34 – Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E1 às 22h.
Fonte: Próprio autor.
Figura 35- Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E2 às 20h.
Fonte: Próprio autor.
44
Figura 36- Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E2 às 22h.
Fonte: Próprio autor.
Para obter um parâmetro do nível de iluminamento da garagem, foram realizadas
medições em alguns pontos da garagem nos horários de 8h e 20h entre os dias 13 e 19 de
novembro de 2014, utilizando o luxímetro da Minipa modelo MLM – 1011. Para melhor coleta
de dados, os pontos foram divididos em: corredor e vagas. O valor médio do iluminamento em
cada ponto analisado é encontrado na Tabela 3. Sendo o lux, a unidade dos valores da tabela.
A fim de adquirir os valores de iluminamento do ambiente, pela manhã a célula
fotosensora do luxímetro era apontada para os locais de entrada de luz natural. No E1, a luz
entra através das janelas, área aberta e pelo vão do portão; no E2 através das janelas. Pela noite
o sensor era apontado em direção as lâmpadas acesas. A fotocélula ficou posicionada à 1,35m
do chão em ambos os casos, pois esta é a distância do chão ao braço esticado horizontalmente
do operador.
Nas Figuras 37 e 38 são ilustradas quais pontos foram feitas as medições nos pavimentos
E1 e E2, respectivamente. Os pontos do corredor são identificados pela cor preta e pela letra
“c” e o das vagas pela cor vermelha e pela letra “v”.
45
Figura 37 - Pontos de medição do pavimento E1.
Fonte: Próprio autor.
Figura 38 - Pontos de medição do pavimento E2.
Fonte: Próprio autor.
46
Tabela 3 - Valores do iluminamento em pontos na garagem.
Pavimento
Lugares
Pontos /
Horários
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
E1
Corredor
E2
Vagas
Corredor
Vagas
8h
20h
8h
20h
8h
20h
8h
20h
1666,57
65,00
45,71
751,29
69,71
28,00
18,86
98,71
35,00
37,00
5,43
3,57
4,71
71,85
3,00
1,85
2,00
5,71
1,14
71,57
3,00
72,00
14,00
6,42
36,71
38,57
121,57
352,43
18,43
6,00
13,71
361,71
131,43
225,29
70,14
7,43
4,71
1,14
0,71
14,00
19,00
5,00
64,57
5,42
63,85
12,57
3,57
10,43
6,14
61,85
7,71
63,28
55,28
9,42
35,57
7,00
4,14
56,57
687,14
277,57
12,00
12,14
16,86
58,00
62,43
55,29
11,71
16,71
3,14
18,85
1,71
2,14
2,42
1,85
76,14
2,71
2,14
4,71
1028,57
45,14
42,00
3,00
7,71
40,00
8,29
648,00
514,00
170,71
146,14
23,43
8,43
188,00
84,43
25,57
27,14
86,14
35,14
10,00
114,43
4,28
8,00
2,85
4,14
59,43
46,57
2,71
89,85
10,85
2,00
38,43
3,71
94,43
De acordo com a norma NBR 8995-1:2013, a iluminância mínima permitida para uma
garagem é 75lux no seu plano de trabalho, mas é possível perceber que a grande maioria dos
pontos não cumpre os pré-requisitos da norma principalmente à noite, mesmo a medição feita
acima do plano de trabalho. Utilizando o DIALux foi possível calcular o nível de iluminamento
do plano de trabalho à 0,75 m do chão para o sistema atual totalmente ligado e o sistema atual
utilizado em modo econômico entre 17h30 até 22h. Para ambos os casos as simulações
encontram-se no Anexo III.
A solução para corrigir este problema seria reestruturar todo o sistema de iluminação
com luminárias e lâmpadas específicas para este tipo de ambiente e se necessário reorganizar
os circuitos de iluminação.
47
4.3 – Sistemas de iluminação propostos
Para que haja um bom aproveitamento da luz gerada pela lâmpada e da energia
necessária para gerá-la, é preciso escolher de forma sábia os três componentes do sistema de
iluminação: luminária, lâmpada e reator,
A escolha do tipo de luminária a ser utilizada em um ambiente é de extrema importância,
pois é ela que irá direcionar a luz de forma adequada para que esta ilumine a área do plano de
trabalho ou um objeto em destaque.
Com o objetivo de melhorar a distribuição da luz das lâmpadas, alguns critérios foram
adotados para a escolha das luminárias:
 Luminárias para lâmpadas tubulares utilizadas em teto baixo (2,5-3m);
 Facho luminoso mais aberto transversalmente;
 Menor preço;
 Refletor de alumínio ou pintado eletrostaticamente;
 Rendimento acima de 80%
 Sem aletas;
Para as lâmpadas, a escolha proporcionou utilizar modelos já em uso no mercado, como
as lâmpadas tubular fluorescente T8, e modelos com tecnologias mais avançadas, como as
lâmpadas tubular fluorescente T5 e a lâmpada LED, tanto na sua versão tubular, como na versão
de placas de LED embutidas na luminária. O objetivo da diversidade das lâmpadas é demonstrar
o potencial das novas tecnologias, apesar do alto investimento inicial do projeto.
Em seus modelos, as lâmpadas fluorescentes apresentam eficiência energética de 75 a
100 lm/W. Possuem IRC entre 65% a 95%, com temperatura de cor variando de 2700K a
6500K, tendo vida média de 7500 a 90000 horas (modelos de longa duração). Seu
funcionamento necessita do uso de reatores eletromagnéticos ou eletrônicos.
Elas podem ser utilizadas para a iluminação geral (residencial, comercial e industrial) já
que são as substitutas das lâmpadas incandescentes. As lâmpadas tubulares são fabricadas com
4 diâmetros diferentes: 38mm, 33,5mm, 26mm e 16 mm, e são conhecidas no mercado por T12,
T10, T8 e T5, respectivamente[9]. Neste trabalho será feita comparações entre as lâmpadas T8
e T5.
48
As principais diferenças entre os modelos T5 e T8 são [22]:
 Quanto menor o diâmetro da lâmpada, maior será o rendimento das luminárias, já que
menores diâmetros permitem maior reflexão do fluxo luminoso;
Figura 39 - Fluxo luminoso com a redução do diâmetro das lâmpadas[22].

A lâmpada T5 é 20% a 30% mais econômica do que a lâmpada T8, e possui melhor
eficiência energética[23];

A vida mediana da lâmpada T5 (24000 horas) é 20% maior do que a lâmpada T8 (20000
horas);

A lâmpada T5 somente funcionam com reatores eletrônicos, os quais são mais eficientes
do que os eletromagnéticos;

A lâmpada T5 apresenta melhor desempenho a 35ºC, enquanto a lâmpada T8 apresenta
melhor rendimento a 25ºC;
Ambos os modelos possuem lâmpadas do tipo High Efficiency (HE) e High Output
(HO). As lâmpadas HE são designadas para obter máxima economia e fornecer mais fluxo
luminoso. As lâmpadas HO fornecem fluxo luminoso especialmente elevado, ideais para tetos
altos [24][25].
A lâmpada LED é a mais nova e inovadora lâmpada atualmente no mercado.
Inicialmente seu uso era restrito a produtos de eletrônica, depois passando a ser utilizado em
semáforos modernos e devido ao desenvolvimento tecnológico foi possível a fabricação de
lâmpadas utilizando LEDs.
Seu funcionamento ocorre devido a emissão de luz quando a corrente elétrica passa
através das camadas de um material semicondutor. Sua luz depende de qual material é utilizado
na fabricação, por exemplo, da cor branca, que é produzida pela excitação de um fósforo
conversor no LED azul, passando da luz amarela para a branca.
49
As vantagens que tornam o uso do LED promissor nos projetos de iluminação, segundo
Freitas (2010) citado por Salomão (2010) são:
 Baixo consumo e prolongada vida útil, em torno de 50000 horas;
 Emissão de luz direcional, reduzindo o desperdício da luz emitida na parte superior
da lâmpada;
 Grande resistência mecânica, já que não possui vidro nem filamentos delicados em
sua composição;
 Acionamento imediato;
 Resistente a acionamentos cíclicos, ou seja, a vida útil não é afetada pelos
acendimentos constantes ocorridos diariamente. Devido a isto pode utilizar sensor de
presença;
 Controle versátil de intensidade e cor;
 Não emite radiação ultravioleta e infravermelha;
 Não contém mercúrio;
 Irradia menos calor.
Ainda segundo Freitas (2010) citado por Salomão (2010), as desvantagens são:
 Mesmo com o preço diminuindo, o custo de investimento ainda é alto em relação a
tecnologias antigas;
 Dependência
da
temperatura
de
operação.
Em
temperatura
elevada
ou
superaquecimento do dispositivo pode levar a falha e redução sensível da vida útil;
 Sensibilidade à tensão de alimentação;
 Variação na percepção de cores, IRC, pois o espectro do LED branco difere-se
significamente da luz do sol;
 O uso indiscriminado do LEDs azuis e brancos acaba gerando uma concentração
maior de luz azul, podendo passar do limite de segurança do perigo da luz azul7.
Para eficiência de um sistema de iluminação baseado em lâmpadas fluorescentes, além
da luminária, outro equipamento importante é o reator. Sua função é limitar a corrente que passa
7
A luz azul prejudica a produção de melatonina (hormônio responsável pela regulação do sono) [26].
50
através da lâmpada e estabilizar a tensão para o correto funcionamento da mesma. Além disto,
o reator contribui diretamente para a manutenção do fluxo luminoso e vida útil da lâmpada. Os
reatores são classificados em dois grupos: eletromagnético e eletrônico [27].
Os reatores eletromagnéticos são constituídos por um núcleo de aço silício e bobinas de
fio de cobre esmaltado, imbuído com resina de poliéster adicionado com carga mineral, tendo
grande capacidade de isolamento e dissipação térmica. Este tipo de reator possui dois tipos de
partidas: convencional e rápida [27].
Constituídos por componentes eletrônicos (capacitor, indutor, circuitos integrados,
resistores, entre outros), os reatores eletrônicos proporcionam maior economia de energia em
relação aos reatores eletromagnéticos, por apresentar menores perdas elétricas. O reator
eletrônico apresenta grandes vantagens em relação ao eletromagnético, estas vantagens são
[27]:
 Mais compacto e leve;
 Menor consumo de energia;
 Fornece maior vida útil para as lâmpadas;
 Elimina o efeito estroboscópio, já que opera em alta frequência (20kHz a 50kHz);
 Apresenta maior eficácia;
 Versões diferenciadas de acendimento;
 Proporciona uma luz com cor mais estável;
 Melhor manutenção lumínica.
Os reatores eletrônicos oferecem dois tipos de acendimentos, os quais são:
 Partida instantânea: o reator gera diretamente a tensão de circuito aberto para o
acendimento instantâneo das lâmpadas fluorescentes, sem o pré-aquecimento dos
filamentos;
 Partida rápida ou programada: o reator gera uma pequena tensão em cada filamento
(pré-aquecimento) e, em seguida, uma tensão de circuito aberto entre os extremos da
lâmpada. O tempo entre a energização do reator e o acendimento das lâmpadas
fluorescentes ocorre entre 1 a 2,5 segundos.
Um reator eletrônico de qualidade, considerado de alta performance possuem alto fator
de potência, filtros harmônicos e proteção contra sobrecorrente, sobretensão e condições
51
anormais. Um dos indicadores de qualidade é a Taxa de Distorção Harmônica (TDH)8, para que
o reator seja considerado alta performance, esta taxa precisa ser menor que 30% (exigência da
ABNT). Menor a taxa, melhor.
Os reatores utilizados neste trabalho são eletrônicos e de alto fator de potência.
4.3.1 – Sistema 1
Este sistema é composto pela luminária de sobrepor CAN16-S232 (Figura 40), fabricada
pela empresa LUMICENTER, constituída de corpo em chapa de aço fosfatizada e refletor
facetado em alumínio com 99,85% de pureza, com 156 mm de largura, 93mm de altura e 1230
mm de comprimento e rendimento de 85% para duas lâmpadas fluorescentes tubular. A
lâmpada escolhida foi a Philips T8 de 32W, a qual possui fluxo luminoso de 2700 lm, eficiência
energética de 82 lm/W, temperatura de cor de 4000K, IRC de 80 e vida mediana de 15000
horas. Para fornecer a devida tensão à lâmpada, foi escolhido o reator eletrônico bivolt Philips
EB232A16/26P para duas lâmpadas de 32W com fator de potência de 0,95, fator de fluxo
luminoso de 0,90 e distorção harmônica de 20% para 127V.
Figura 40 - Luminária CAN16-S232[21].
4.3.2 – Sistema 2
Este sistema é composto pela luminária de sobrepor FCN05-S228 (Figura 41), fabricada
pela empresa LUMICENTER, constituída de corpo e refletor em chapa de aço, ambos
fosfatizados, com 193 mm de largura, 100 mm de altura e 1185 mm de comprimento e
rendimento de 90% para duas lâmpadas fluorescentes tubular T5. A lâmpada escolhida foi a
8
Trata-se de correntes alternadas que causam poluição ou interferência na rede, geradas por equipamentos
eletrônicos de alta frequência [28].
52
Philips Essential de 28W, a qual possui fluxo luminoso de 2600 lm, eficiência energética de 94
lm/W, temperatura de cor de 4000K, IRC de 80 e vida mediana de 20000 horas. Para fornecer
a devida tensão à lâmpada, foi escolhido o reator eletrônico Philips EL1/214/28A26P bivolt
para duas lâmpadas com fator de potência de 0,99, fator de fluxo luminoso de 1,00 e distorção
harmônica de 6%.
Figura 41 – Luminária FCN05-S228[28].
4.3.3 – Sistema 3
Este sistema é composto pela luminária de sobrepor CCN11-S258 (Figura 42), fabricada
pela empresa LUMICENTER, constituída de corpo e refletor em chapa de aço, ambos
fosfatizados, com 193 mm de largura, 100 mm de altura e 1535 mm de comprimento e
rendimento de 90% para duas lâmpadas tubulares T8. A lâmpada escolhida foi a Philips Master
LEDTube GA110 1500mm tubular T8 de 24W para tensões entre 100-240V, a qual possui
fluxo luminoso de 2065 lm, eficiência energética de 86 lm/W, temperatura de cor de 4000K,
IRC de 83 e vida mediana de 40000 horas. Não necessita reator, pois na placa onde são
instalados os LEDs já possui o circuito para estabilizar a tensão de utilização da lâmpada.
A fim de proporcionar maior controle de iluminação e consequentemente economia de
energia, faz parte deste sistema o sensor de presença da marca SOPRANO modelo SPI-T36026-AB (Figura 43), articulado para uso em teto com ajuste da sensibilidade da fotocélula. O uso
de sensores de presença pode ser utilizado em conjunto com a tecnologia LED, já que não
prejudica o funcionamento e duração da lâmpada.
53
Figura 42 - Luminária CCN11-S258[29].
Figura 43 - Sensor de presença Soprano SPI-T360-26-AB[30].
4.3.4 – Sistema 4
Este sistema é composto pela luminária LED de sobrepor LHT22-S4800840 (Figura
44), fabricada pela empresa LUMICENTER, constituída de corpo em policarbonato injetado,
difusor em policarbonato transparente microtexturizado, driver multitensão de 100 a 250V,
potência de 58W (LED + driver), fluxo luminoso de 4800 lm, temperatura de cor de 4000K,
IRC de 85 e IP 66. Suas dimensões são 145 mm de largura, 111 mm de altura e 1272 mm de
comprimento. Não necessita reator, pois na placa onde são instalados os LEDs já possui o
circuito para estabilizar a tensão de utilização da lâmpada.
Também é utilizado o mesmo sensor de presença do sistema 3.
54
Figura 44 - Luminária LHT22-S4800840 [31].
Os catálogos das luminárias, lâmpadas, reatores e sensor utilizados encontram-se nos
Anexos IV, V e VI, respectivamente.
4.3.5 – Características técnicas dos sistemas propostos
Nos tópicos anteriores, foi descrito a característica de cada unidade composta por
luminária, lâmpada, reator ou sensor. Neste tópico será descrito as características dos sistemas
compostos por estas unidades apresentando nas Tabelas 3 e 4 a potência da unidade, fluxo
luminoso por luminária, número de luminárias, iluminância média no plano de trabalho,
potência total do sistema e densidade de potência. Para os sistemas 3 e 4 somente é mostrado a
potência referentes as luminárias.
Tabela 4 - Característica dos sistemas no pavimento E1 e E2.
Densidade de
Potência
(W/m²)(3)
Potência da
unidade
Lâmpadas por
luminária
Potência Total
(W)
4
Iluminância
Média no plano
de trabalho (lux)
3
Número de
Luminárias
2
CAN162X32W 65(1)
S232
FCN052X28W 62(1)
S228
CCN112X24W 48
S258
LHT 58W
58
S480084
Fluxo luminoso
das lâmpadas a
25ºC por
luminária
1
Luminárias
Sistemas
Propostos
Pavimento E1
4860(2)
106
110
6890
2,63
5200(2)
106
124
6572
2,51
4130
106
97
5088
1,94
4800
106
129
6148
2,35
55
1
2
3
4
CAN16S232
FCN05S228
CCN11S258
LHT S480084
Densidade de
Potência
(W/m²)(4)
Potência Total
(W)
Iluminância
Média no plano
de trabalho (lux)
Fluxo luminoso
das lâmpadas a
25ºC por
luminária
Número de
Luminárias
Potência da
unidade
Lâmpadas por
luminária
Luminárias
Sistemas
Propostos
Pavimento E2
2X32W
65(1)
4860(2)
108
109
7020
2,66
2X28W
62(1)
5200(2)
108
121
6696
2,53
2X24W
48
4130
108
94
5184
1,96
58W
58
4800
108
127
6264
2,37
1- Potência do conjunto lâmpada-reator informada pelo catálogo do fabricante.
2 - Já corrigido pelo fator do fluxo luminoso reator.
3 - Potência do sistema dividida pela área da garagem do pavimento E1: 2614,70 m².
4 - Potência do sistema dividida pela da área da garagem do pavimento E2: 2638,95 m².
Tabela 5 -Potência Total dos sistemas propostos.
Sistemas
Propostos
1
2
3
4
Potência Total (W)
13910
13268
10272
12412
Em todos os sistemas foram escolhidas lâmpadas com temperatura de cor de 4000K,
pois lâmpadas de 6500K geram uma luz branco-azulada, ideal para ambientes de trabalho, como
escritórios, e lâmpadas com temperatura de cor de 2700K geram uma cor amarelada, utilizada
para ambientes que fornecem conforto ao usuário, como um canto de uma sala. A temperatura
de 4000K é um meio termo entre os dois valores anteriormente descritos, tendo uma cor branca.
Todos os sistemas apresentam valor de iluminamento médio acima do mínimo permitido
pela norma, em ambos pavimentos. O sistema 1 apresenta a maior potência total, enquanto o
sistema 3, a menor.
Utilizando o conceito de densidade de potência relativa (Fórmula 5) é possível comparar
a eficácia de cada sistema.
D
r

Pot
E
m
100
r
(5)
56
onde,
Dr: Densidade de Potência Relativa, em (W/m2) x 100 lux
Potr: Potência Relativa, em (W/m2)
E
m
: Valor médio de iluminamento, em lux
Utilizando o valor médio de iluminamento no plano de trabalho de cada sistema nos
pavimentos E1 e E2 chega-se ao seguinte resultado:
Tabela 6 - Densidade de potência relativa de cada sistema.
Sistemas
Propostos
1
2
3
4
Densidade de potência relativa
(W/m2 . 100 lux)
E1
E2
2,39
2,44
2,02
2,09
2,00
2,08
1,82
1,86
De acordo com os dados, o sistema 1 consome mais energia por metro quadrado, sendo
o sistema 4 o mais eficiente energeticamente dos quatro sistemas propostos.
No Anexo VII, encontram-se as simulações dos sistemas propostos.
CAPÍTULO 5 – ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA
Para um projeto ser implantado, além da satisfação do usuário ele precisa ser
economicamente viável e gerar resultados positivos em longo prazo. Um estudo de
investimento compreende os seguintes passo: investimento a ser realizado, separar as
alternativas viáveis, analisar cada alternativa, compará-las e escolher a melhor dentre elas.
Antes de realizar as análises dos sistemas propostos é preciso saber os gastos do sistema
atual. A análise levará somente em consideração as luminárias da garagem em si, não levando
em consideração as luminárias da área aberta, hall, entrada e rampa.
Para os dados mostrados nos parágrafos seguintes foram utilizadas a fórmula para o
consumo de energia elétrica (Fórmula 6) e a fórmula do valor pago por este consumo
(Fórmula 7 ).
Consumo (kWh) = Potência da lâmpada x Quantidade de lâmpadas x uso em
horas/dia x dias /mês x meses/ano
(6)
57
Valor da conta de energia (R$) = 0,34479 R$/kWh x consumo (kWh)
(7)
Estão instaladas na garagem 262 luminárias para uma lâmpada de 15W, sendo 127 no
E1 e 135 no E2, ao todo este sistema consome 3930 W. Caso este sistema for utilizado 12h por
dia durante um mês será consumido 1.414,80 kWh, e ao ano 16.977,6 kWh. Sendo o preço da
energia R$ 0,34479/ kWh, o valor pago por mês e por ano são R$ 487,80 e R$ 5.853,70,
respectivamente.
Para o uso total diário, ou seja, 24h por dia, o consumo mensal será de 2.8729,60 kWh
e o anual 33955.2 kWh, sendo pago R$ 975,61 e R$11.707,41, pelo consumo mensal e anual,
respectivamente.
Afim de economizar energia elétrica, as lâmpadas são ligadas entre 17h30 e 5h, ficando
44 lâmpadas acesas no pavimento E1 e 43 no E2, consumindo 660 W e 645 W, respectivamente
entre os horários de 19h30 e 22h. E entre os horários de 22h e 5h, o número de lâmpadas acessas
no E1 é diminuído para 15 e no E2 para 20, consumindo 225W e 300W, respectivamente.
Por mês, esta economia consome 286,42 kWh ao preço de R$ 98,75, e ao ano o consumo
é de 3.437,10 kWh sendo pago R$ 1.185,07. De acordo com a conta de energia dos blocos
(Anexo VIII) o consumo médio de energia por mês do bloco A é 4.310 kWh e do
bloco B, 3.410 kWh. Ao todo é consumido 7.720 kWh por mês, sendo pago por este consumo
R$ 2661,77 (sem impostos). O uso do sistema de iluminação atual por 24h, 12 h e econômico
representam 36,35%, 18,32%, 3,70% do valor pago na conta de energia, respectivamente.
5.1 – Análise do custo de energia dos sistemas propostos
Para saber se é viável a instalação dos sistemas, é preciso saber o preço pago pela a
energia elétrica consumida mensalmente e anualmente. Os valores para cada sistema são
encontrados nas Tabelas 7 e 8.
Sistemas
Número de
luminárias
Potência por
luminária
Horas por dia
em uso
Consumo
Mensal (kWh)
Preço do
consumo
mensal (R$)
Consumo
Anual (kWh)
Preço do
consumo
anual (R$)
Tabea 7 - Valor pago pela energia mensal e anual para o uso das lâmpadas 12h/dia.
1
2
3
4
214
214
214
214
65
62
48
58
12
12
12
12
5.007,60
4.776,48
3.697,92
4.468,32
1.726,57
1.646,88
1.275,00
1.540,63
60.0091,20
57.317,76
44.375,04
53.619,84
20.718,80
19.762,59
15.300,07
18.487,58
58
24
24
24
24
Preço do
consumo
anual (R$)
65
62
48
58
Consumo
Anual
(kWh)
214
214
214
214
Preço do
consumo
mensal (R$)
Número de
luminárias
Potência por
luminária
Horas por
dia em uso
1
2
3
4
Consumo
Mensal
(kWh)
Sistemas
Tabela 8 - Valor pago pela energia mensal e anual para o uso das lâmpadas 24h/dia.
10.015,20
9.552,96
7.395,84
8.936,64
3.453,14
3.293,76
2.550,01
3.081,26
120.182,40
114.635,52
88.750,08
107239,68
41.437,68
39.525,18
30.600,14
36.975,16
Analisando as tabelas percebe-se que o custo do consumo de energia mensal e anual
ultrapassa o valor pago pelo sistema atual. Para tornar os sistemas viáveis economicamente, é
preciso ligar as lâmpadas somente quando houver maior fluxo na garagem, acionando os
circuitos referentes a cada área de maior tráfego.
Os circuitos atualmente instalados não auxiliam este gerenciamento de acendimento das
lâmpadas, pois dois circuitos encontram-se alternados, como 1A e 2A, 3A e 4A, 3B e 4B em
ambos pavimentos.
Para gerenciar melhor a iluminação da garagem, o ideal seria reorganizar os circuitos de
acordo com as Figuras 44 e 45.
Figura 45 - Novos circuitos para o pavimento E1. - Fonte: Próprio autor.
59
Reorganizando os circuitos, a nova distribuição por quadros no pavimento E1 encontrase na Tabela 9.
Tabela 9 - Distribuição dos novos circuitos nos quadros de luz e força do pavimento E1.
Circuitos de Quantidade Potências da luminária de
cada sistema (W)
iluminação
de
para a garagem luminárias 65 W 62 W 48 W 58 W
1A
11
715 682 528 638
2A
8
520 496 384 464
QDESA - T
3A
9
585 558 432 522
Bl.A
4A
8
520 496 384 464
5A
8
520 496 384 464
1B
8
520 496 384 464
2B
8
520 496 384 464
3B
6
390 372 288 348
QDESB - T
4B
9
585 558 432 522
Bl.B
5B
8
520 496 384 464
6B
10
650 620 480 580
7B
13
845 806 624 754
Pavimento
E1
Figura 46 - Novos circuitos para o pavimento E2.
Fonte: Próprio autor.
60
Reorganizando os circuitos, a nova distribuição por quadros no pavimento E2 encontrase na Tabela 10.
Tabela 10 - Distribuição dos novos circuitos nos quadros de luz e força do pavimento E2.
Circuitos de Quantidade Potências da luminária de
cada sistema (W)
iluminação
de
para a garagem luminárias 65 W 62 W 48 W 58 W
1A
11
715 682 528 638
2A
8
520 496 384 464
QDESA - GS
3A
9
585 558 432 522
Bl.A
4A
8
520 496 384 464
5A
9
585 558 432 522
1B
8
520 496 384 464
2B
5
325 310 240 290
3B
7
455 434 336 406
QDESB - GS
4B
9
585 558 432 522
Bl.B
5B
8
520 496 384 464
6B
9
585 558 432 522
7B
15
975 930 720 870
Pavimento
E2
Tomando como base o novo circuito 7B do quadro QDESB - GS Bl.B, o qual possui a
maior potência instalada para os sistemas propostos, sendo o maior para o sistema 1: 975 W.
No sistema atual o circuito E7-B deste mesmo quadro possui 505 W instalados, sendo 210 W
referentes as lâmpadas de 15W da garagem. Retirando estas lâmpadas sobram 295 W, sendo
instalados 975 W, o novo circuito terá 1270 W. Dividindo este valor pela tensão do circuito
(127 V) a corrente será do circuito será de 10 A, sendo suportada tanto pelo disjuntor de 16 A,
tanto pelos cabos de 2,5mm2. Assim sendo, todos os circuitos suportam os sistemas propostos.
Como os circuitos 5A e 7B de ambos pavimentos acionam lâmpadas em outras áreas do
prédio, é sugerido acionar um par de luminárias através de um interruptor na área da garagem
para o circuito 5A, a fim de desligar as lâmpadas enquanto não tiver movimentação na garagem,
e para o circuito 7B, um grupo de 4 e dois de 5 luminárias por interruptor, sendo que a luminária
do bicicletário pode ser acionada por um interruptor próprio.
A iluminação da garagem foi analisada em meados de novembro de 2014, época do ano
em que a luz solar tem uma incidência maior no hemisfério sul, devido à proximidade do
solstício de verão9, que em 2014 aconteceu no dia 21 de dezembro[32]. Devido a isto foram
9
Período em que o Sol atinge maior declinação em latitude em relação à linha do Equador, fato que provoca
maior intensidade de radiação solar em um dos hemisférios, caracterizando o solstício de verão (dia maior que a
noite).
61
estabelecidos os horários a serem ligadas as lâmpadas, podendo ser modificados ao longo do
ano devido a incidência da luz solar. Os horários escolhidos para ambos pavimentos foram:
 17h30-18h: neste horário ainda entra luz pelas janelas, porém o centro e o corredor
paralelo ao muro ficam no escuro, por isto liga-se as lâmpadas referentes a estes locais;
 18h-18h30: já não entra luz pelas janelas, mas como não é um horário de muito fluxo
somente é necessário ligar as luzes dos corredores;
 18h30-19h30: horário de maior fluxo devido ao retorno dos moradores ao sair dos seus
respectivos trabalhos. São ligadas todas as lâmpadas;
 19h30-22h: o fluxo é reduzido, não necessitando mais manter todas as lâmpadas
acesas. Somente são mantidas acesas as lâmpadas dos corredores;
 22h-7h: durante a madrugada o movimento é quase nenhum, voltando a aumentar entre
os horários 5h-7h, quando os moradores saem para o trabalho. Permanecem ligadas as
lâmpadas do corredor central e do corredor paralelo ao muro.
As Tabelas 11 e 12 mostram o horário de uso dos circuitos e o consumo de kWh por dia
de cada pavimento.
kWh consumido de cada
sistema por dia
x
x
x
x
x
x
x 14h30min
4h
1h
1h
1h
4h
x 14h30min
1h
1h
1h
1h
1h
Nº de
Luminárias
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Total de horas
19:30h-22h
x
x
22h-7h
18:30h-19h:30
1A
x
2A
3A
4A
5A
1B
2B
x
3B
4B
5B
6B
7B
TOTAL
18h-18h:30
Pavimento E1
17h:30 - 18h
Circuitos/Horários
Tabela 11 - Horários de ativação dos circuitos, consumo diário dos sistemas propostos para o pavimento
E1.
11
8
9
8
8
8
8
6
9
8
10
13
1
2
3
4
10,360
2,080
0,585
0,520
0,520
2,080
7,540
0,390
0,585
0,520
0,650
0,845
26,675
9,889
1,984
0,558
0,496
0,496
1,984
7,192
0,372
0,558
0,496
0,620
0,806
25,451
7,656
1,536
0,432
0,384
0,384
1,536
5,568
0,288
0,432
0,384
0,480
0,624
19,704
9,251
1,856
0,522
0,464
0,464
1,856
6,728
0,348
0,522
0,464
0,580
0,754
23,809
62
1A
x
2A
3A
4A
5A
1B
2B
x
3B
4B
5B
6B
7B
TOTAL
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x 14h30min
4h
1h
1h
1h
4h
x 14h30min
1h
1h
1h
1h
1h
Nº de Luminárias
kWh consumido de cada sistema
Total de horas
22h -7h
19:30h -22h
18:30h -19h:30
18h -18h:30
Pavimento E2
17h:30 - 18h
Circuitos/Horários
Tabela 12 - Horários de ativação dos circuitos, consumo diário dos sistemas propostos para o pavimento
E2.
1
2
11 10,3675 9,889
8
2,080
1,984
9
0,585
0,558
8
0,520
0,496
9
0,585
0,558
8
2,080
1,984
5 4,7125 4,495
7
0,455
0,434
9
0,585
0,558
10 0,650
0,620
12 0,780
0,744
15 0,975
0,930
24,375 23,250
3
4
9,889
1,536
0,432
0,384
0,432
1,536
3,480
0,336
0,432
0,480
0,576
0,720
20,233
9,251
1,856
0,522
0,464
0,522
1,856
4,205
0,406
0,522
0,580
0,696
0,870
21,750
Os dados das Tabelas 11 e 12 são unidos na Tabela 13, a qual indica o consumo diário,
mensal e anual da iluminação da garagem de cada sistema, e os valores pagos pela energia
consumida.
Tabela 13 - Consumo e preço pago pela energia para cada sistema proposto.
Pavimentos
E1
E2
por dia
por mês
por ano
por dia
por mês
por ano
kWh de toda a garagem
1
2
3
4
Atual
26,675
25,451
19,704
23,809
22,860
24,375
23,250
20,233
21,750
24,300
51,050
48,701
39,937
45,559
47,160
1.531,500 1.461,030 1.198,110 1.366,770 1.414,800
18.378,000 17.532,360 14.377,320 16.401,240 16.977,600
Custo do consumo (R$)
17,600
16,790
13,760
15,700
16,260
528,040
503,740
413,090
471,240
487,80
6.336,600 6.044,980 4.957,150 5.654,980 5.853,70
63
De acordo com a Tabela 13, os sistemas 1 e 2 são inviáveis economicamente, pois o
consumo e o valor pago anualmente são superiores ao valor do sistema atual utilizado por 12h,
porém os sistemas 3 e 4 são viáveis economicamente, mesmo funcionando 2h30 a mais do que
o sistema atual. Os sistemas 3 e 4 sempre serão mais econômicos do que o atual, caso os
circuitos sejam reorganizados e acendimento das lâmpadas seja coordenado.
Além da reorganização dos circuitos é possível instalar sensores de presença para os
sistemas 3 e 4, a fim de reduzir o consumo de energia enquanto a garagem estiver desocupada.
A empresa Philips possui um sistema de gerenciamento de acendimento para lâmpadas
fluorescente chamado ActiLume, mas de acordo com o manual do produto, o uso deste sistema
é contra indicado em instalações externas, garagens e aplicações industriais, pois o sensor PIR
não detecta a temperatura do carro que acaba de ser ligado, nem a pessoa dentro dele[33].
O tipo de sensor utilizado em lâmpadas incandescentes e LED não pode ser utilizado
em lâmpadas fluorescentes, pois reduz a vida útil destas lâmpadas, já que ocorre um pico de
tensão na hora do acionamento da lâmpada, e o acionamento repetitivo é o que faz reduzir a
vida útil da lâmpada. O mesmo ocorre para o uso de minuterias.
5.2 – Análise do custo de energia dos sistemas 3 e 4 com o uso de sensor de
presença
Com o aumento do custo da energia elétrica e a melhor conscientização das pessoas para
o uso desta energia são utilizados sensores de presença em ambientes que precisam ser
iluminados somente enquanto estiverem ocupados, diminuindo o gasto na conta de energia.
O sensor escolhido para este projeto é o SPI-T360-26-AB, da marca SOPRANO, por
ser instalado no teto e possuir ajustes para o nível de iluminamento da luz natural e tempo de
acionamento. Em modo trabalho este sensor consome 0,45W, e em modo espera 0.10W (Anexo
VI).
Para saber a porcentagem de economia com o uso do sensor, será estimado o fluxo de
entrada e saída dos carros nos seguintes horários:
 17h30 - 18h: 1 carro / 5 minutos;
 18h30 - 19h30: 1 carro / minuto;
 19h30 - 22h: 1 carro / 10 minutos;
 22h - 5h: 1 carro / 5 horas;
 5h-7h: 1 carro / minuto.
64
Será tomado como exemplo o sistema 4 para o pavimento E1, e o ajuste do sensor para
10 segundos de operação. Os resultados serão encontrados através das Fórmulas 8 e 9.
Consumo da luminária com sensor (kWh) = Número de luminárias x (Potência da
(9)
luminária + Potência do Sensor em trabalho) x Tempo de acionamento x
Quantidade de acionamentos
Consumo do sensor em espera (kWh) = Número de luminárias x Potência do
Sensor em espera x Tempo em espera x Quantidade de períodos em espera
(8)
O tempo de acionamento e espera do sensor para cada intervalo de tempo, qual circuito
é ativado e a quantidade de acionamentos e período de espera de cada intervalo de horário são:
 17h30 - 18h30
 Acendimento: 10 segundos = 0,00277h;
 Espera: 4min 50 segundos = 0,80555h;
 Circuitos: 1A e 2B;
 Quantidade de acendimentos e períodos em espera: 12;

18h - 18h30

Circuitos: 1B e 2A;

Quantidade de acendimentos e períodos em espera: 6;
 18h30 - 19h30
 Acendimento: 10 segundos = 0,00277h;
 Espera: 50 segundos = 0,01388h;
 Circuitos: Todos;
 Quantidade de acendimentos e períodos em espera: 60;
 19h30 - 22h
 Acendimento: 10 segundos = 0,00277h;
 Espera: 9min 50 segundos = 0,16388h;
 Circuitos: 1A,1B,2A e 2B;
 Quantidade de acendimentos e períodos em espera: 15;
65
 22h - 5h:
 Acendimento: 10 segundos = 0,00277h;
 Espera: 4h50 segundos = 4,01388h;
 Circuitos: 1A e 2B;
 Quantidade de acendimentos e períodos em espera: 1;
 5h-7h:
 Acendimento: 10 segundos = 0,00277h;
 Espera:50 segundos = 0,01388h;
 Circuitos: 1A e 2B;
 Quantidade de acendimentos e períodos em espera: 120;
Consumo dos circuitos do sistema 4 para o pavimento E1 com uso do sensor de
presença.
0,644
0,386
379,675
106,233
88,174
78,377
78,377
106,233
276,594
58,782
88,174
78,377
97,970
127,363
19,428 0,013
19,428 0,013 1,295 4,415
Sensor
Ativo
Sensor em
espera
27,714 0,018 1,780 4,415 213,726 1,821
19,428 0,013
Sensor
Ativo
Sensor em
espera
0,91
0,662
0,745
0,662
0,662
0,662
0,662
0,496
0,745
0,662
0,828
1,076
TOTAL
(Wh)
Sensor
Ativo
106,858
77,715
87,429
77,715
77,715
77,715
77,715
58,286
87,429
77,715
97,142
126,287
5h-7h
Sensor em
espera
0,531
0,644
Sensor em
espera
1A
10,685 0,531 10,685
2A
7,771
3A
4A
5A
1B
7,771
2B
7,770 0,386 7,770
3B
4B
5B
6B
7B
TOTAL
Sensor
Ativo
Consumo dos circuitos em Wh nos horários
18h-18h:30
18:30h-19h:30
19:30h-22h
22h-5h
Sensor em
espera
Sensor em
espera
Sensor
Ativo
Circuitos
17h:30 - 18h
Sensor
Ativo
Tabela 14 -
155,43
1,324
1.565,129
66
Com os dados da Tabela 14, o sistema 4 com o uso do sensor de presença para o
pavimento E1 consome 1,5650 kWh, enquanto que o mesmo sistema sem o uso do sensor
consome 23,809 kWh. O sistema com o uso do sensor representa 6,57% do consumo do sistema
sem o sensor, promovendo uma economia de energia de 93,43%.
De acordo com a Tabela 11, o consumo diário do sistema 3 é 39,937 kWh e o sistema
4, 45,559 kWh. Utilizando a taxa de consumo de 6,57%, os sistemas 3 e 4 passam a consumir
2,623 k Wh e 2,993 kWh, respectivamente. Com isto, os novos valores de consumo e gasto para
os sistemas são encontrados na Tabela 15. Não foram inseridos nos cálculos o valor da potência
consumida pelos sensores.
Tabela 15 - Consumo dos sistemas 3 e 4 com o uso do sensor de presença.
Pavimentos
E1
E2
por dia
por mês
por ano
por dia
por mês
por ano
kWh de toda a
garagem
3
4
1,284
1,564
1,329
1,428
2,613
2,992
78,390
89,760
940,680 1077,120
Custo do consumo
(R$)
0,90
1,03
27,02
30,94
324,33
371,38
5.3 – Análise do custo de investimento
Todo novo projeto fornece riscos ao investidor, por isso é de extrema importância para
o investidor realizar uma análise de investimento com o propósito de avaliar a possibilidade de
implantação do projeto, a fim reduzir os riscos da operação.
A análise de investimento é fundamentada em princípios financeiros com a função de
identificar a melhor opção entre distintas possibilidades de investimento, tendo como
fundamento equações com o objetivo de identificar e mensurar a existência ou não da
viabilidade de um determinado investimento.
Os métodos utilizados para a análise financeira deste projeto foram: Payback (Tempo
de Retorno), Taxa Média de Retorno (TMR), Valor Presente Líquido (VPL) e Taxa Interna de
Retorno (TIR). Seus conceitos são apresentados a seguir[35].
67
 Payback: número de períodos (meses ou ano) necessários para que o desembolso
correspondente do investimento inicial seja recuperado. O Payback é definido pela
Fórmula 10:
PP 
CI
G
(10)
onde,
PP: Período de Payback;
CI: Custo do Investimento Inicial;
G: Ganhos Anuais (redução dos custos de operação);
Para investimentos de eficiência energética, o Payback é escrito de acordo com a
Fórmula 11:
PP 
CE  CC
PE  EC  EE 
(11)
onde,
PP: Período de Payback;
CE: Custo da Tecnologia Eficiente;
CC: Custo da Tecnologia Convencional;
EC: Energia Anual consumida com a tecnologia convencional;
EE: Energia Anual consumida com a tecnologia eficiente;
 Taxa Média de Retorno: é a representação percentual do retorno por período que um
projeto terá caso seja selecionado. Quanto maior a taxa, mais indicado o projeto.
A TMR é definida pela Fórmula 12.
TMR 
Med. Re t
 100%
II
onde,
Med. Ret.: Média de retorno do projeto durante um período;
II: Investimento Inicial;
(12)
68
 Valor Presente Líquido: determina o valor presente de pagamentos futuros
descontados a uma taxa de juros apropriada, menos o custo do investimento inicial, ou
seja, é o cálculo de quanto os futuros pagamentos somados a um custo inicial estariam
valendo atualmente. O VPL é definido pela Fórmula 13.
n
VPL  
t 1
FC
(1i)
t
(13)
t
onde,
t: Quantidade de tempo do dinheiro investido no projeto;
n: Duração total do projeto;
i: Taxa de desconto escolhida;
FCt: Fluxo de caixa no período t;
 Taxa Interna de Retorno: é o valor da taxa de juros considerada para que se atinja
um VPL igual a zero, ou seja, é a taxa máxima de juros que pode ser aplicada a um
projeto para que não resulte em prejuízo em um período predeterminado. A TIR é
definida pela mesma fórmula do VPL, sendo VPL = 0 e i = TIR, sendo que a TIR é a
variável a ser encontrada.
Na Tabela 15 contém os dados referentes aos sistemas atual, 3 e 4. Os sistemas serão
comparados em um uso diário de 12h, e para os sistemas 3 e 4 será utilizada a taxa de consumo
encontrada no tópico 5.2, que é 6,57%.
Tabela 16 - Dados sobre os equipamentos de cada sistema.
Luminária
Número de
luminárias
Preço (R$)
Lâmpada
Número de
lâmpadas
Preço (R$)
Vida útil (horas)
Sistema Atual
Sistema 3
Sistema 4
LMTPE27
CCN11-S258
LHT S480084
262
214
214
˗
Fluorescente
Compacta
15W
64,13
436,42
LEDTube
24W
Luminária
LED
262
428
˗
4,95
6000
126,49(1)
40000
˗
> 50000
69
˗
SPI-T360
26-AB
0,45
SPI-T360
26-AB
0,45
˗
214
214
˗
3.930,00
1.296,90
28,62
10.368,30
73.986,22
28,62
12.508,30
99.518,56
Sensor
˗
Potência (W)
Número de
Sensores
Preço (R$)
Potência Total (W)
Preço Total (R$)
1- O preço da lâmpada foi visto no site www.getalamp.pt, seu preço é 38,94 euros,
sendo o preço do euro a 3,2485 reais (11/02/2015).
Inicialmente a análise será feita pelo método Payback comparando os sistemas 3 e 4
com o atual. Os valores das variáveis EC e EE são calculados pela Fórmula 6, o Custo Anual
da Energia pela Fórmula 7 e o Payback pela Fórmula 11. Os dados de cada sistema são
encontrados abaixo.
 Sistema Atual
CC: 262 x 4,95 = R$ 1.296,90
EC: 3930 x 12 x 30 x 12 = 16.977,60 kWh/ano
PE: 0,34479 R$/kWh
Custo Anual da Energia: 16.977,60 kWh/ano x 0,34479 R$/kWh = R$ 5.853,70/ano
 Sistema 3
CE: 214x(64,13+28,62) + 428x126,49 = R$ 73986,22
EE: 10.368,30 x 12 x 30 x 12 = 44791,05 kWh x 0,0657 = 2942,77 kWh/ano
PE: 0,34479 R$/kWh
Custo Anual da Energia: 2942,77 kWh/ano x 0,34479 R$/kWh = R$ 1.014,63/ano
PP = 15,02 anos
 Sistema 4
CE: 214x(436,42+28,62) = R$ 99518,56
EE: 12.508,30 x 12 x 30 x 12 = 54035,85 kWh x 0,0657 =3550,15 kWh/ano
PE: 0,34479 R$/kWh
Custo Anual da Energia: 2942,77 kWh/ano x 0,34479 R$/kWh = R$ 1.224,05/ano
PP = 21,21 anos
Comparando o consumo anual do sistema atual com os consumos dos sistemas 3 e 4
sem a taxa de economia do sensor, o sistema atual representa 37,84% do consumo do sistema
70
3 e 31,65% do sistema 4, sendo assim a taxa mínima de economia para tornar os sistemas 3 e 4
viáveis é 62,16% e 68,34%, respectivamente.
Analisando o custo anual de energia, o sistema 3 promove uma economia de
R$ 4.839,07 em relação ao sistema atual, e o sistema 4, R$ 4.629,65. Além da economia de
energia, também há economia da compra das lâmpadas fluorescentes. Sendo utilizada 12h/dia,
a lâmpada fluorescente dura 1,38 anos10, o que equivale a 1 ano, 4 meses e 16 dias, o dinheiro
gasto na compra das lâmpadas será economizado a partir do segundo ano da instalação dos
sistemas, esta economia será de R$ 1296,90.11
Calculadas as economias, é possível calcular a TMR. Para este cálculo será utilizado o
período referente a cada sistema encontrado através do Payback, 15 anos para o sistema 3 e 21
anos para o sistema 4. Para o sistema 3, o primeiro valor é R$ 4.839,07/ano, os 14 valores
seguintes serão R$ 6.135,97/ano, sendo sua média R$ 6.049,51/ano. Para o sistema 4, seu
primeiro valor será R$ 4.629,65, e os 20 demais, R$ 5.926,55/ano, sendo sua média R$
5.864,79/ano. O cálculo da TMR utiliza a média dos pagamentos e o valor do investimento.
Utilizando a Fórmula 12 foi encontra a TMR de 8,17% para o sistema 3, e 5,89% para o sistema
4. Por ter a TMR maior, o sistema 3 é o mais indicado.
Por envolver uma maior complexidade, os cálculos do VPL e da TIR foram feitos no
programa EXCEL. Estes cálculos encontram-se no Anexo IX.
Utilizando uma Taxa Mínima de Atratividade (TMA), que é a expectativa de ganho do
investidor, a fim de saber se o sistema é ou não viável, de 2% ao ano para ambos os sistemas, é
encontrado um VPL de R$ 3.585,00 para o sistema 3, e R$ 27,57 para o sistema 4, significa
que se todas as entradas forem descapitalizadas para a data 0 em 2% ao ano, cobrem o
investimento inicial e gera um valor adicional, que é o VPL. Tonando o projeto viável.
A TIR vem complementar a análise do VPL, ela precisa ser maior ou igual a TMA para
o projeto ser viável. Para o sistema 3, a TIR foi de 3%, e para o 4, de 2%. Para uma TMA de
1%, os valores do VPL são de R$ 9.805,27 e R$ 10.954,23 para os sistemas 3 e 4,
respectivamente. A TMA acima de 2,6% ao ano torna o sistema 3 inviável, e acima de 2% ao
ano, torna o sistema 4 inviável.
Caso seja utilizado R$ 20.000,00 do fundo de reserva do condomínio (Anexo IX) no
primeiro pagamento somado com a economia referente ao primeiro ano, os novos valores serão:
10
11
6000 horas dividido por 4320 horas/ano = 1,38 anos
262 x R$4,95 = R$ 1296,90
71

Sistema 3
TMR: 9,97%;
TMA máxima de 6,8% ao ano
VPL para 6,8%: R$ 124,81
TIR: 7%

Sistema 4
TMR: 6,85%;
TMA máxima de 4% ao ano
VPL para 4%: R$ 1.609,71
TIR: 4%
Caso seja utilizado todo o fundo de reserva do condomínio, R$ 38.025,46, no primeiro
pagamento somado com a economia referente ao primeiro ano, os novos valores serão:

Sistema 3
TMR: 11,60%;
TMA máxima de 12% ao ano
VPL para 12%: R$ 598,40
TIR: 12%

Sistema 4
TMR: 7,71%;
TMA máxima de 6,8% ao ano
VPL para 6,8%: R$ 134,06
TIR: 7%
Feitos os cálculos, chega-se à conclusão de que o sistema 3 é a melhor opção. Mesmo
se o sistema 4 fosse o mais viável, ele não poderia ser implementado, porque o seu índice limite
de ofuscamento unificado (UGRL) ultrapassa o valor permitido pela norma (Anexo VII).
As figuras a seguir ilustram como ficaria a iluminação da garagem com o sistema
escolhido. Para obtenção das figuras foi utilizado o renderizador POV-RAY.
72
Figura 47 - Vista da entrada da garagem para o pavimento E1 com o sistema atual.
Fonte: Próprio autor.
Figura 48 - Vista da entrada da garagem para o pavimento E1 com o sistema 3.
Fonte: Próprio autor.
73
Figura 49 - Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E1 com o sistema atual.
Fonte: Próprio autor.
Figura 50 - Vista do corredor paralelo à parede sul do pavimento E1 com o sistema 3.
Fonte: Próprio autor.
74
Figura 51 - Pavimento E2 com a iluminação atual.
Fonte: Próprio autor.
Figura 52 - Pavimento E2 com a iluminação do sistema 3.
Fonte: Próprio autor.
75
CAPÍTULO 6 – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Ao longo do estudo, foi possível comparar as qualidades e os defeitos de cada sistema
estudado, como o sistema de iluminação atual instalado na garagem, as luminárias instaladas
para este sistema não servem para iluminar grandes áreas, mas são indicadas para sinalizar um
caminho, como na rampa da garagem.
Os sistemas propostos mesclaram tecnologias antigas, já bastante utilizadas no mercado,
no caso das lâmpadas T8, e a tecnologia que mais vem crescendo ao longo dos últimos anos, a
LED. Desde a tecnologia mais antiga a mais nova, apresentaram resultados satisfatórios no
quesito iluminação, porém para um condomínio residencial esta iluminação precisa estar
interligada com a economia de energia, neste caso a tecnologia LED leva vantagem, devido ao
seu fácil controle e baixo consumo. O grande empecilho no investimento nesta tecnologia é o
preço da lâmpada e luminária, que mesmo com o contínuo decréscimo dos preços, ainda não é
acessível para a maioria da população, apesar do grande retorno em longo prazo.
A utilização do programa DIALux mostrou-se de grande importância para a análise dos
sistemas atual e propostos. Durante o trabalho foram testadas diversas luminárias para saber
qual apresentava características semelhantes à luminária LMTPE27, já que não existe plug-in
e nem arquivo fotométrico para esta luminária. Com o uso do programa foi possível encontrar
de forma bem precisa o nível de iluminamento no plano de trabalho da garagem com a
iluminação feita pela luminária substituta da LMTPE27, a luminária GW80771 da empresa
GEWISS.
Em relação aos sistemas propostos, antes de escolher as luminárias de cada sistema,
foram escolhidas luminárias com características semelhantes e cada uma delas foi testada no
DIALux, a fim de saber qual apresentava melhor distribuição do facho de luz no plano
transversal. Além disto, o DIALux foi importante para saber a melhor posição de instalação das
luminárias e sua quantidade.
Através deste trabalho foi possível demonstrar um pouco da capacidade do programa
DIALux, já que o foco principal foi um projeto interno, e sua simplicidade de operação, graças
a isto foi possível aprender como funciona o programa em tão pouco tempo.
Por meio das técnicas de análise da viabilidade econômica, foi possível notar a
possibilidade do investimento, sendo reorganizado os circuitos e utilizando a tecnologia LED.
Para o sistema escolhido, através dos resultados financeiros é notável a grande economia no
consumo de energia por ano, e consequentemente no valor pago por ela em relação ao sistema
atual.
76
Para o sistema 3, no caso em que a TIR foi de 3% ao ano, para ter um VPL acima do
pagamento anual de R$ 6.135,97 gerado pela economia do valor pago na conta de energia e na
compra das lâmpadas fluorescentes, a TMA precisa ser até 1,5% ao ano, gerando um VPL de
R$ 6.609,72. Para o caso da TIR de 7% a TMA precisa ser até 5,3% ao ano, a qual gera um
VPL de R$ 6.192,71, e a TIR em 12% ao ano, a TMA tem seu valor máximo a 9,9% ao ano,
gerando R$ 6.372,05. Lembrando que um VPL positivo já torna o investimento atrativo, porém
quanto maior o VPL, melhor.
Os resultados da análise econômica provam a viabilidade do investimento e a maior
funcionalidade em relação ao sistema atual, proporcionando mais luz por menor preço.
77
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
1- COSTA, José Gilberto Correia da. Iluminação Econômica: cálculo e avaliação. 4ed. Porto
Alegre: EDIPUCRS, 2006, p.562.
2- GALÁN, A.M.V.; CELMAR, A.R.; RODRÍGUES, F.L. Estudo de eficientização energética
da iluminação de escritórios. Eletricidade Moderna, São Paulo, ano 39, nº450, p.76-81, set.
2011.
3- ELETOBRÁS PROCEL. Panorama e conceitos sobre iluminação residencial, comercial e
pública. Iluminação Eficiente: Iniciativas da Eletrobrás Procel e Parceiros/Organizadores:Luiz
Eduardo Menandro de Vasconcellos e Marcos Alexandre Couto Limberger. Rio de Janeiro,
p.14-58, 2013.
4- Setor de iluminação registra crescimento de 4% e 2013. Diário Comércio Indústria &
Serviços. Disponível em: <http://www.dci.com.br/industria/setor-de-iluminacao-registracrescimento-de-4-em-2013-id380015.html>. Acesso em: 20 dez. 2014.
5- Aula 3 - Luz. Catálogo de luzes. Disponível em: < http://corisectelmo.blogspot.com.br/
2010_10_01_archive.html>. Acesso em: 21 dez. 2014.
6- OSRAM. Manual Luminotécnico Prático. p.28.
7- LABSPHERE. Technical Guide - Integrating Sphere Theory and Applications. 22 p.
Disponível em: <http://www.labsphere.com/uploads/technical-guides/a-guide-to-integratingsphere-theory-and-applications.pdf>. Acesso em: 21 dez. 2014.
8- Instituto de Pesquisas Tecnológicas. Goniofotômetro: avaliação de equipamentos de
iluminação. Disponível em < https://www.youtube.com/watch?v=Ase8ZvEADK0>. Acesso
em: 21 dez. 2014.
9-PhilipsLighting.Lâmpadas.Disponívelem:<http://www.lighting.philips.com.br/connect
/support/faq_lampadas.wpd>. Acesso em: 21 dez. 2014.
10- OSRAM. Iluminação: Projetos e Conceitos. p.58.
11- Philips Lighting. Luminárias – Disponível em: < http://www.lighting.philips.com.br/
connect/support/faq_luminarias.wpd> Acesso em: 21 dez.2014.
12- Revista Lume Arquitetura. Softwares para projetos de iluminação. Disponível em:
78
<http://www.lumearquitetura.com.br/lume/default.aspx?mn=947&c=2034&s=0&friendly=sof
twares-para-projetos-de-iluminacao>. Acesso em: Acesso em: 21 dez. 2014.
13- Sá, Claudia. Softwares de Iluminação: um raio X dos mais populares. Revista LUME
Arquitetura, ed.40, out/nov, 2009.
14- SOUZA, Dennis Flores de. DIALUX: uma ferramenta em constante evolução. Revista
LUME Arquitetura, ed.49, abr/maio, 2011.
15- Disponível em: < http://farm3.staticflickr.com/2916/14271623713_61076464a9.jpg>.
Acesso em: 21 dez. 2014
16- Ezzatbaroudi’s Weblog. Simulation of Light using DIALux 4.7 & POV-Ray 3.6.
Disponível em: < https://ezzatbaroudi.wordpress.com/2008/06/03/dialux_45/>. Acesso em: 21
dez. 2014
17- Google. Google Earth. Versão: 7.1.2.2041.
18- Fabrica da Luz. Luminária de Embutir - modelo FL2614. Disponível em:
<.http://www.fabricadaluz.com.br/embutirfl2614.html>. Acesso em:22 dez. 2014.
19- ABNT NBR ISO 8995-1:2013. Iluminação de ambientes de trabalho Parte 1: Interior
20- PHILIPS. Catálogo MASTER TL-D Eco 32W/840 1S, p.3.
21- LUMICENTER. Catálogo - Luminária T8 - Família CAN. Disponível em:
< http://www.lumicenteriluminacao.com.br/pt/catalogo/produto/66.html>. Acesso em: 23 dez.
2014.Luminária CAN 16-S232.
22- SALOMÃO, T. M. Eficiência Energética: Projeto luminotécnicos em plantas
industriais. São Paulo, 2010. Edição Revisada, 197p. Dissertação (Mestrado em Engenharia)
– Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. [Orientador: Profº.Dr.
Marco Antonio Saidel].
23- Lâmpadas Tubulares de Conservação Energética T5 – Projecto experimental, p.10.
24- OSRAM. Eficiência alta: Alto grau de eficiência luminosa. Vida útil longa e custos de
instalação
baixos
para
maior
economia.
Disponível
http://www.osram.com.br/osram_br/noticias-e-conhecimento/lampadas-
em:
<
79
fluorescentes/conhecimento-profissional/eficiencia-alta/index.jsp>.
Acessado
em:
22
dez.2014.
25-
OSRAM.
Saída
Alta
-
Lâmapdas
com
fluxo
luminoso
alto.
Disponível
em:<http://www.osram.com.br/osram_br/noticias-e-conhecimento/lampadasfluorescentes/conhecimento-profissional/saida-alta/index.jsp>. Acessado em: 22 dez. 2014.
26- AMARAL,R.F. Os perigos da exposição excessiva a luz azul para a nossa saúde.
Disponível em: <http://www.robertofrancodoamaral.com.br/blog/hormonios/os-perigos-daexposicao-excessiva-a-luz-azul-para-nossa-saude/>. Acessado em:23 dez. 2014.
27- Aula rápida: Reatores. Revista LUME Arquitetura, p. 70-74.
28- LUMICENTER. Catálogo - Luminária T5 - Família FCN. Disponível em:
< http://www.lumicenteriluminacao.com.br/pt/catalogo/produto/195.html >. Acesso em:23
dez. 2014.
29- LUMICENTER. Catálogo - Luminária T8 - Família CCN. Disponível em:
< http://www.lumicenteriluminacao.com.br/pt/catalogo/produto/82.html >. Acesso em: 23 dez.
2014.
30 - Loja Elétrica Brasília. Alarme e Segurança: Sensores de Presença Teto Soprano.
Disponível
em:<http://loja.eletricabrasilia.com.br/sensor-de-presenca-teto-soprano-p206>
Acesso em: 23 dez. 2014.
31- LUMICENTER. Catálogo - Luminária LED Solution - Família LHT. Disponível em:
< http://www.lumicenteriluminacao.com.br/pt/catalogo/produto/771.html >. Acesso em: 23
dez. 2014.
32 - EBC. Solstício de verão de dezembro é o dia mais longo do hemisfério sul. Disponível
em:<http://www.ebc.com.br/infantil/voce-sabia/2014/12/solsticio-de-verao-21-de-dezembroe-o-dia-mais-longo-do-ano-no>. Acesso em: 11 de fev. 2015.
33- PHILIPS. ActiLume - OEM application guide. Disponível em: < http://www.lighting.
philips.com/pwc_li/main/products/assets/pdf/ActiLume_OEM_ApplicationGuide_V2Fin.pdf
>. Acesso em: 11 fev. 2015.
80
34- Paulo Eduardo. Técnicas de Seleção de Projetos. Disponível em:< http://www.paulo
eduardo.com/2011/07/13/tecnicas-de-selecao-de-projetos/>. Acesso em: 13 fev. 2015.
35- LUZ, J.M. Luminotécnica. p.36.
36- Disponível em:<http://img.archiexpo.com/images_ae/photo-g/outdoor-wall-light-publicareas-51819-1957255.jpg>. Acesso em: 13 fev. 2015.
37- Disponível em: <http://cdn.idealo.com/folder/Product/ 1252/2/ 1252214 /s1_produkt
bild_mid/bega-einbauleuchte-2121.jpg>. Acesso em: 13 fev. 2015.
38 - Disponível em: < http://www.osram.pt/media/resource/lightboxlarge1/329681/dvalue11w865-220-240v-e27-fs1.jpg>. Acesso em: 13 fev. 2015.
39- Glight. Catálogo - Lâmpadas. p.53.
40 - PHILIPS. Guia Prático Philips Iluminação: Lâmpadas, Reatores, Luminárias e LEDs,
2009, p.37.
41- PHILIPS. Catálogo TL5 Essential Super 80 28W/840 1SL, p.3.
42- PHILIPS. MASTER LEDtube GA110 1500mm 24W/840 C, p.2.
43- SOPRANO. CATÁLOGO SENSOR DE PRESENÇA. p.2.
81
APÊNDICE
APÊNDICE I - UTILIZANDO O DIALux
Ao entrar no programa DIALux, o usuário depara-se com um ambiente auto explicativo
e fácil de utilizar. Este ambiente é dividido em cinco partes: Menu, Barra de Ferramentas,
Gerenciador de Projetos, Área de Trabalho e “O Guia”.
Figura 53 - Tela inicial do DIALux 4.12.
A barra de Menu é onde estão localizadas todas as funções referentes ao programa, como
abrir e salvar projetos, opções de desenho e seleção de luminárias.
Figura 54 – Barra de Menu.
A barra de Ferramentas possui todas as funções que a barra de Menu possui, porém é
uma forma mais rápida de utilizar as opções e o usuário pode arrumá-la da sua maneira.
Figura 55- Barra de Ferramentas.
82
O Gerenciador de Projetos, em inglês Project Manager (Figura 55), como o nome já
diz, é responsável por gerenciar tudo o que tem dentro de um projeto, como o ambiente a ser
iluminado, objetos, texturas, luminárias, superfícies de cálculo, e muito mais. Ele é dividido é
parte superior e inferior.
A parte superior é responsável por editar as características do projeto, sala, objeto,
superfície de cálculo e luminárias. Estes são os elementos básicos para a modelagem de um
projeto, mas tudo que possa ser editado, os valores são postos nesta área. Para cada elemento
básico, seus campos que podem ser modificados são:
 Projeto: nome, descrição, dados do projetista e do cliente, localização do projeto
(cidade, latitude e longitude);
 Sala: nome, descrição, coeficiente de manutenção do ambiente, coeficiente de reflexão
do teto, parede e piso, alinhamento em relação ao norte geográfico;
 Objeto: nome, geometria (posição na área de trabalho, dimensões e rotação),
superfície (material, textura e grade de cálculo), definir origem do objeto na área de
trabalho e opções de cálculo;
 Superfície de cálculo: nome e geometria (posição no ambiente de desenho, dimensões
e rotação no eixo z);
 Luminárias: foto e CDL da luminária, posição e rotação, tipo e altura de montagem e
nome.
A parte inferior possui cinco abas:
 Project: local onde está organizado hierarquicamente todos os elementos inseridos
no projeto;
 Object: local onde possui os elementos necessários para a modelagem de um
ambiente real, como formas geométricas simples, tipos de teto, portas, janelas e
mobília;
 Colors: local onde estão localizadas as texturas aplicadas nos objetos e filtros de cor
aplicados nas luminárias;
 Luminaires: acesso aos catálogos dos fabricantes, que podem ser online ou precisam
ser baixados no site do fabricante;
 Output: elabora um relatório sobre o projeto. Cabe ao usuário escolher quais
parâmetros devem constar no relatório.
83
Para inserir qualquer objeto ou luminária na área de trabalho basta clicar com o botão
direito do mouse sobre eles e arrastar para a área de trabalho, mas antes de inseri-los precisa
definir um ambiente, não podendo inseri-los fora dos limites deste ambiente.
Na janela “O Guia”, em inglês “The Guide” (Figura 12), estão separados por tema o tipo
de iluminação a ser escolhido, se é interna, externa, viária, esportiva, além de outros tópicos.
Dentro de cada seção possui um menu básico para iniciar um projeto.
Figura 56 - Gerenciador de Projetos.
Figura 57 - "O Guia".
84
A Área de Trabalho (Figura 13) é onde o ambiente será desenhado podendo ser visto
em 2D e 3D, e também visualizar o relatório gerado.
Figura 58 – Área de Trabalho com sala padrão em 2D.
Antes de iniciar um projeto é possível modificar os valores padrões através da janela
General Options (Figura 14), a qual é acessada clicando em File > Settings > General Options.
Figura 59 – Janela General Options.
85
O menu General Options possui oito abas com vários ajustes que podem ser feitos. Suas
abas são:
 Standard Values: é possível modificar as dimensões iniciais da sala, fatores de
reflexão do teto, parede e chão, dados da área de trabalho, fator de manutenção de
ambiente interno e viário, especificações para arranjo de luminárias em projetos
interno e externo, classificação da luminária de acordo com as normas: DIN, BZ, UTE
e CIE;
 Global: modificar o diretório onde os arquivos são salvos, modificar a língua do
programa (26 línguas, incluindo o português de Portugal), escolher qual tipo de projeto
é para ser aberto ao iniciar o programa (nenhum, interno, externo e viário), escolher as
unidades imperial ou métrica para dimensões, escolher as unidades imperial ou
europeia para unidades fotométricas e opção de notificação de lembrete para salvar o
projeto em execução;
 CAD Window: selecionar a cor da área de trabalho, opções gráficas da placa de vídeo
do computador, ajustes adicionais;
 Output: dados referentes ao relatório gerado no final de cada projeto, inclusão de
logotipo da empresa, rodapé, campos com detalhes do projeto;
 Contact: dados do projetista que irá constar no relatório gerado: nome, telefone, email; nome e endereço da companhia;
 Energy Evaluation: modificar os parâmetros da análise de eficiência energética do
sistema de iluminação de acordo com EN 15193 ou DIN 18599;
 Window: propriedades da janela, como tipo de vidro, tipo de janela e fator de poluição
do ambiente;
 Rooflight: mesmo parâmetros da aba Window, só que para janelas instaladas no teto.
Depois de ajustados os parâmetros do projeto, é preciso baixar os plug-ins dos
fabricantes referentes as lâmpadas e luminárias, as quais o projetista deseja utilizar.
Existe duas maneiras de obter o plug-in para as luminárias (Figura 15), uma é pela barra
de Menu no item Luminaire Selection > DIALux Catalogues ou Online Catalogues e escolhe o
fabricante, ou pelo Project Manager na aba Luminaires > DIALux luminaire catalogues ou
Online Catalogues e escolhe o fabricante. A vantagem do catálogo online é que não é necessário
esperar baixar todo o plug-in do site, é possível selecionar a luminária e transferir diretamente
para o DIALux ou salvar o arquivo referente a luminária no computador.
86
No caso dos plug-ins das lâmpadas, só é possível baixa-los através do Project Manager,
segue o mesmo passo para os plug-ins das luminárias só que clica em DIALux lamp catalogues.
87
ANEXOS
ANEXO I - TABELAS UTILIZADAS EM PROJETOS LUMINOTÉCNICOS
Tabela 17 – Fator de Utilização [10].
Tabela 18– Fator de Depreciação [35].
88
ANEXO II - NORMA NBR ISO 8995-1:2013
Termos utilizados na norma NBR ISO 8995-1:
 Iluminância mantida (𝐸𝑚 ): valor abaixo do qual não convém que a iluminância média
da superfície especificada seja reduzida;
 Índice limite de ofuscamento unificado (UGR 𝐿 ): valor máximo permitido do nível de
ofuscamento unificado de projeto para uma instalação de iluminação;
 Índice de reprodução de cor mínimo (𝑅𝑎 ).
Tabela 19 - Pré-requisitos para iluminação de estacionamento [20].
89
ANEXO III - SIMULAÇÃO DO SISTEMA ATUAL
Por não possuir plug-in para o DIALux e nem ter disponível em seu site as fotometrias de
suas lâmpadas, a luminária LMTPE27 da empresa G-Light foi representada pela luminária
GW80771 da empresa GEWISS, e a luminária FL2614, pela luminária BEGA 2121, da empresa
BEGA. O mesmo serviu para a lâmpada da G-Light, esta foi representada pela lâmpada DST
STICK 11W/865, da empresa OSRAM, porém esta lâmpada foi simulada com os valores de
potência e fluxo luminoso da lâmpada da fabricante G-Light, 15W e 816 lm, respectivamente.
Figura 60 - Luminária GW80771 [36].
Figura 61 - Luminária BEGA 2121 [37].
Figura 62 - Lâmpada DST STICK 11W/865 [38].
90
E1 - Atual / Calculation Surface 2 / Isolines (E, Perpendicular)
Values in Lux, Scale 1 : 8
Position of surface in room:
Marked point: (28.929 m, 33.173 m, 1.350 m)
Grid: 8 x 8 Points
Eav [lx]
56
Emin [lx]
42
Emax [lx]
67
u0
0.755
Emin / Emax
0.629
91
E1 - Atual / Calculation Surface 1 / Isolines (E, Perpendicular)
Values in Lux, Scale 1 : 8
Position of surface in room:
Marked point: (28.929 m, 33.173 m, 0.750 m)
Grid: 4 x 4 Points
Eav [lx]
34
Emin [lx]
32
Emax [lx]
36
u0
0.938
Emin / Emax
0.888
92
E1 - Atual / Summary
Height of Room: 2.830 m, Maintenance factor: 0.60
Surface
Workplane
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
18
0.38
41
0.021
Floors (2)
30
17
0.10
31
/
Ceiling
70
7.76
0.21
119
0.027
Walls (105)
50
8.63
0.04
264
/
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
0.750 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: - , Ceiling / Working Plane: - .
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
133
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
86661
Total:
109344 2010.0
93
E2 - Atual / Summary
Height of Room: 6.000 m, Maintenance factor: 0.60
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
18
0.24
280
0.013
Floors (5)
30
0.47
0.17
30
/
Ceiling
70
7.91
0.20
65
0.026
Walls (104)
50
4.53
0.08
76
/
Surface
Workplane
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
4.130 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: 0.560, Ceiling / Working Plane: 0.432.
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
138
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
89907
Total:
113424 2085.0
94
E1 - Noite - Atual / Summary
Height of Room: 2.830 m, Maintenance factor: 0.60
Surface
Workplane
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
6.56
0.13
33
0.020
Floors (2)
30
6.01
0.03
22
/
Ceiling
70
2.89
0.07
116
0.025
Walls (105)
50
4.00
0.01
272
/
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
0.750 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: - , Ceiling / Working Plane: - .
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
50
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
41616
765.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
32776
Total:
95
E2 - Noite - Atual / Summary
Height of Room: 6.000 m, Maintenance factor: 0.60
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
5.99
0.09
56
0.015
Floors (5)
30
0.25
0.01
29
/
Ceiling
70
2.63
0.07
36
0.026
Walls (104)
50
1.49
0.02
31575
/
Surface
Workplane
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
4.130 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: 1.224, Ceiling / Working Plane: 0.440.
96
ANEXO IV – LUMINÁRIAS
Figura 63 - Dados técnicos da luminária CAN16-S[21].
97
Figura 64 - Dados técnicos da luminária FCN05-S[28].
98
Figura 65 - Dados técnicos da luminária CCN11-S[29].
99
Figura 66 - Dados técnicos da luminária LHT22-S[31].
100
ANEXO V – LÂMPADAS
Figura 67 - Dados técnicos da lâmpada fluorescente compacta[39].
Figura 68 - Dados técnicos da lâmpada fluorescente tubular T8[40].
101
Figura 69 - Dados técnicos da lâmpada fluorescente tubular T5[41].
102
Figura 70 - Dados técnicos da lâmpada LEDtube[42].
103
ANEXO VI – REATORES E SENSOR DE PRESENÇA
Figura 71 - Dados técnicos dos reatores eletrônicos [40].
Figura 72 - Dados técnicos do sensor de presença[43].
104
ANEXO VII– SIMULAÇÃO DOS SISTEMAS PROPOSTOS
Após escolhidos os sistemas, é preciso simulá-los para saber se atendem aos padrões da
norma NBR 8995-1. Porém antes de iniciar um projeto é preciso configurar as variáveis do
ambiente no programa DIALux. Para o projeto da garagem as variáveis e seus respectivos
valores são:
 Latitude: -37,05º;
 Longitude: -10,94º;
 Inclinação com o norte geográfico: -16,4º
 Fuso horário: -3 horas;
 Altura do plano de trabalho: 0,75m;
 Altura da superfície de cálculo UGR: 1,5m (média da altura do chão da garagem até
os olhos do motorista);
 Fator de Manutenção do ambiente: 0,6;
 Fator de Reflexão: teto - 70%, parede – 50%, piso – 30%;
 As luminárias foram posicionadas a 2,50m da parede e 5,00m entre si.
105
E1 - Sistema 1 / Summary
Height of Room: 2.830 m, Maintenance factor: 0.60
Surface
Workplane
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
110
1.02
308
0.009
Floors (2)
30
104
0.35
218
/
Ceiling
70
27
0.88
120
0.033
Walls (105)
50
18
0.11
560
/
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
0.750 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: - , Ceiling / Working Plane: - .
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
7
3
106
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
4110
4860
65.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
LUMICENTER CAN16-S232 (Type
1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
440500
Total:
521688 7010.0
106
E2 - Sistema 1 / Summary
Height of Room: 6.000 m, Maintenance factor: 0.60
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
109
0.44
334
0.004
Floors (5)
30
1.05
0.39
32
/
Ceiling
70
26
0.59
56
0.022
Walls (104)
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
50
10
0.25
209
/
Surface
Workplane
4.130 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: 0.195, Ceiling / Working Plane: 0.244.
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
4
3
108
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
4110
4860
65.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
LUMICENTER CAN16-S232 (Type
1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
446772
Total:
528960 7095.0
107
E1 - Sistema 1 / UGR Calculation Area 1 / Isolines (UGR)
Scale 1 : 441
Position of surface in room:
Marked point: (9.135 m, 12.998 m, 1.500 m)
Grid: 61 x 53 Points
Min
/
Max
29
108
E2 - Sistema 1 / UGR Calculation Area 1 / Isolines (UGR)
Scale 1 : 441
Position of surface in room:
Marked point: (9.321 m, 12.770 m, 4.880 m)
Grid: 61 x 53 Points
Min
/
Max
30
109
E1 - Sistema 2 / Summary
Height of Room: 2.830 m, Maintenance factor: 0.60
Surface
Workplane
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
124
1.21
321
0.010
Floors (2)
30
116
0.41
225
/
Ceiling
70
30
1.04
118
0.034
Walls (105)
50
23
0.14
590
/
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
0.750 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: - , Ceiling / Working Plane: - .
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
7
3
106
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
4671
5200
62.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
LUMICENTER FCN05-S228 (Type
1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
500036
Total:
557728
6692.0
110
E2 - Sistema 2 / Summary
Values in Lux, Scale
1:695
Height of Room: 6.000 m, Maintenance factor: 0.60
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
121
0.52
343
0.004
Floors (5)
30
1.19
0.49
32
/
Ceiling
70
27
0.67
60
0.025
Walls (104)
50
12
0.29
256
/
Surface
Workplane
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
4.130 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: 0.216, Ceiling / Working Plane: 0.226.
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
4
3
108
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
4671
5200
62.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
LUMICENTER FCN05-S228 (Type
1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
507431
Total:
565680 6771.0
111
E1 - Sistema 2 / UGR Calculation Area 1 / Isolines (UGR)
Scale 1 : 441
Position of surface in room:
Marked point: (9.147 m, 13.025 m, 1.500 m)
Grid: 61 x 53 Points
Min
/
Max
29
112
E2 - Sistema 2 / UGR Calculation Area 1 / Isolines (UGR)
Scale 1 : 441
Position of surface in room:
Marked point: (9.321 m, 12.770 m, 4.880 m)
Grid: 61 x 53 Points
Min
/
Max
>30
113
E1 - Sistema 3 / Summary
Height of Room: 2.830 m, Maintenance factor: 0.60
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
97
0.95
241
0.010
Floors (2)
30
91
0.34
174
/
Ceiling
70
24
0.77
119
0.032
Walls (105)
50
19
0.11
930
/
Surface
Workplane
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
0.750 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: - , Ceiling / Working Plane: - .
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
7
3
106
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
3668
4130
48.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
LUMICENTER CCN11-S258 (Type
1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
393672
Total:
444308 5208.0
114
E2 - Sistema 3 / Summary
Height of Room: 6.000 m, Maintenance factor: 0.60
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
94
0.42
266
0.004
Floors (5)
30
0.99
0.38
31
/
Ceiling
70
21
0.55
58
0.026
Walls (104)
50
9.80
0.24
234
/
Surface
Workplane
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
4.130 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: 0.226, Ceiling / Working Plane: 0.227.
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
4
3
108
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
3668
4130
48.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
LUMICENTER CCN11-S258 (Type
1)* (1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
399060
Total:
450120 5259.0
115
E1 - Sistema 3 / UGR Calculation Area 1 / Isolines (UGR)
Scale 1 : 441
Position of surface in room:
Marked point: (9.195 m, 12.857 m, 1.500 m)
Grid: 61 x 53 Points
Min
/
Max
28
116
E2 - Sistema 3 / UGR Calculation Area 1 / Isolines (UGR)
Scale 1 : 441
Position of surface in room:
Marked point: (9.321 m, 12.770 m, 4.880 m)
Grid: 61 x 53 Points
Min
/
Max
29
117
E1 - Sistema 4 / Summary
Height of Room: 2.830 m, Maintenance factor: 0.60
Surface
Workplane
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
128
1.29
376
0.010
Floors (2)
30
121
0.44
255
/
Ceiling
70
32
1.03
119
0.033
Walls (105)
50
23
0.15
565
/
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
0.750 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: - , Ceiling / Working Plane: - .
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
7
3
106
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
4800
4800
58.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
LUMICENTER LHT22-S4800840
(1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
513636
Total:
515328 6268.0
118
E2 - Sistema 4 / Summary
Height of Room: 6.000 m, Maintenance factor: 0.60
Values in Lux, Scale 1:695
 [%]
Eav [lx]
Emin [lx]
Emax [lx]
u0
/
127
0.56
429
0.004
Floors (5)
30
1.18
0.50
32
/
Ceiling
70
31
0.69
189
0.022
Walls (104)
50
12
0.32
318
/
Surface
Workplane
Workplane:
Height:
Grid:
Boundary Zone:
4.130 m
128 x 128 Points
0.000 m
Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: 0.217, Ceiling / Working Plane: 0.247.
Luminaire Parts List
No.
Pieces
1
1
2
4
3
108
Designation (Correction Factor)
 (Luminaire) [lm]
 (Lamps) [lm]
P [W]
315
816
15.0
649
816
15.0
4800
4800
58.0
BEGA 2121 1 E27 60W (Type 1)*
(1.000)
GEWISS GW80771 GUSCIO 250 60W IA/IB (Type 1)* (1.000)
LUMICENTER LHT22-S4800840
(1.000)
*Modified Technical Specifications
Total:
521288
Total:
522480 6339.0
119
E1 - Sistema 4 / UGR Calculation Area 1 / Isolines (UGR)
Scale 1 : 441
Position of surface in room:
Marked point: (8.998 m, 12.936 m, 1.500 m)
Grid: 61 x 53 Points
Min
/
Max
>30
120
E2 - Sistema 4 / UGR Calculation Area 1 / Isolines (UGR)
Scale 1 : 441
Position of surface in room:
Marked point: (9.321 m, 12.770 m, 4.880 m)
Grid: 61 x 53 Points
Min
/
Max
>30
121
ANEXO VIII - CONTA DE ENERGIA DO CONDOMÍNIO
Figura 73 - Conta de energia do bloco A referente ao mês de setembro de 2014.
122
Figura 74 - Conta de energia do bloco B referente ao mês de setembro de 2014.
123
ANEXO IX - CÁLCULO DO VPL E DA TIR
Os cálculos foram feitos utilizando as funções VPL e TIR do Excel.
Tabela 20 - Valor do VPL e TIR somente com a economia do sistema 3.
Ano
Sistema 3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
-73986,22
4.839,07
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.049,51
Sistema
4
-99518,6
4.629,65
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.864,79
Sistema 3
TMA
VPL
TIR
2%
R$ 3.585,00
3%
Sistema 4
TMA
2%
VPL
R$ 27,75
TIR
2%
Média
124
Figura 75 - Valor do Fundo de Reserva do condomínio.
125
Tabela 21 - Valor do VPL e TIR com a economia do sistema 3 mais R$ 20.000,00 no primeiro pagamento.
Ano
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Sistema 3
-73986,22
24.839,07
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
7.382,84
Sistema 4
-99518,56
24.629,65
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
6.817,17
Sistema 3
TMA
6,8%
VPL
R$ 124,81
TIR
7%
Sistema 4
TMA
4%
VPL R$ 1.609,71
TIR
4%
Média
126
Tabela 22 - Valor do VPL e TIR com a economia do sistema 3 mais R$ 38025,46 no primeiro pagamento.
Ano
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Sistema 3
-73986,22
42.864,53
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
6.135,97
8.584,54
Sistema 4
-99518,56
42.655,11
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
5.926,55
7.675,53
Sistema 3
TMA
12%
VPL
R$ 598,40
TIR
12%
Sistema 4
TMA
6,8%
VPL
R$ 134,06
TIR
7%
Média