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Conforto Ambiental: Iluminação


            Fernando O. Ruttkay Pereira, PhD
Professor do Departamento de Arquitetura e Urbanismo
        Universidade Federal de Santa Catarina
O ser humano e o seu entorno imediato



                               Conforto
                               Visual pode
                               ser
                               interpretado
                               como uma
                               recepção
                               clara das
                               mensagens
                               visuais de um
                               ambiente
                               luminoso
Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes?




Iluminação inadequada
                                Boa Iluminação
                                                      
                                 • Aumenta a produtividade
• Fadiga Visual
• Desconforto                    • Gera um ambiente agradável
• Dor de Cabeça                  • Salva vidas
• Ofuscamento                     Responsabilidade:
• Redução da Eficiência Visual    - Projetistas
                                  - Administradores
• Acidentes
                                  - Autoridades
Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes?


       Influências
 psico-fisiológicas
    da luz sobre o
        organismo
           humano

   c o rtis o l
   m e la to n in
   a le r t n e s s
   b o d y te m p .


                      6   12   18   24   6   12   18   24   6


Funções biológicas humanas com ritmos circadianos
CIE. TC 6-11 (CIE, 2003)
Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes?




Resposta visual relativa e supressão de Melatonina
relativa em função da iluminância ao nível do olho
           (Lighting Research Center)
Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes?




Eficácia luminosa Fotópica, Scotópica e de supressão
     de Melatonina (Lighting Research Center)
Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes?

 Para emocionar....
LUZ – A base física



                   Teoria Corpuscular



Princípios:                                   Newton (1642-1727)

        Corpos luminosos emitem
       energia radiante em partículas;
        Estas partículas são lançadas
       intermitentemente em linha reta;
        As partículas atingem a retina
       e estimulam uma resposta que
       produz uma sensação visual.
LUZ – A base física



                            Teoria das Ondas


Princípios:
        A luz era resultante da vibração
       molecular de materiais luminosos;         Cristiaan Huygens (1629-1695)

        Esta vibração era transmitida através
       de uma substância invisível e sem peso
       que existia no ar e no espaço,
       denominada “éter luminífero”;
        As vibrações transmitidas atuam na
       retina, simulando uma resposta que
       produz uma sensação visual.
LUZ – A base física



                   Teoria Eletromagnética



Princípios:
        Os corpos luminosos emitem luz na
       forma de energia radiante;                  James Clerk Maxwell
        A energia radiante se propaga na              (1831-1879)

       forma de ondas eletromagnéticas;
        As ondas eletromagnéticas atingem a
       retina, estimulando a uma resposta que
       produz uma sensação visual.
LUZ – A base física



                          Teoria Quântica


“ A energia na radiação não é                 Max Planck (1858-1947)
contínua, mas dividida em
minúsculos pacotes, ou quanta. ”


Princípio:
 energia é emitida e absorvida em
quantum, ou fóton.
Espectro Eletromagnético   LUZ – A base física
LUZ – A base física
FOTOMETRIA                                    LUZ – A base física

      “área da óptica que trata da medição da energia
      radiante, avaliada de acordo com seu efeito visual e
      relacionada somente com a parte visível do espectro”
Balanço de energia nos processos de emissão, propagação e absorção da
radiação;
A quantidade de radiação pode ser avaliada em unidades de energia ou no seu
efeito sobre o receptor:
•O olho humano;  unidades fotométricas
•A película fotográfica;    unidades fotográficas
•A pele humana;  unidades eritêmicas


Pierre Bouguer   (1698 –1758)  Elaborou a teoria fotométrica;
J.H. Lambert     (1728 –1777)  Formulou matematicamente;
Esquecida até a invenção da lâmpada (meados do século XIX).
Grandezas Fotométricas
Grandezas Fotométricas



Fluxo Radiante (watt [W])
 “ é a potência da radiação
 eletromagnética emitida ou
 recebida por um corpo ”

                                      O fluxo
                                      radiante
                                      contem frações
                                      visíveis e
                                      invisíveis.
Grandezas Fotométricas


Fluxo luminoso - Φ ( lumen [lm] )

                 “ é a parcela do fluxo
                radiante que gera uma
                      resposta visual ”
Grandezas Fotométricas

Eficiência luminosa ( [lm/W] )

“ é a capacidade da fonte em
converter potência em luz”



                                 1W       0,3 lm
                                 1W      25,9 lm
                                 1W      220 lm
                                 1W      683 lm
                                 1W      430 lm
                                 1W       73 lm
                                 1W       2,8 lm
Grandezas Fotométricas

Eficiência luminosa ( [lm/W] )


            Fonte             Fluxo             Eficiência
                            luminoso            luminosa
     Incandescente 100 W         1.350 lm        13,5 lm/W

     Fluor. compacta 23 W        1.400 lm         61 lm/W

     Fluor. TL5 28 W             2.900 lm        103 lm/W

     HID 250 W               19.000 lm            76 lm/W

     Sódio 150 W             16.000 lm           107 lm/W

     Luz natural                  ------       100 – 140 lm/W
Grandezas Fotométricas


Intensidade luminosa ( candela [cd] ou [lm/sr] )
                                          “ é a propagação da luz em
                                          uma dada direção dentro de
                                          um ângulo sólido unitário ”




                                          Ângulo Sólido ( [sr] )
  “ é o ângulo espacial que tem
seu vértice no centro da esfera,
  cuja a área superficial é igual
      ao quadrado de seu raio ”
                                          1 esterradiano
Grandezas Fotométricas


Iluminância ( lumen/m2 ou lux [lx] )

    “ é a medida da quantidade de luz incidente numa superfície por
    unidade de área ”



                          Valores típicos

                          A 1m de uma vela                    1 lux
                          Numa mesa de escritório            500 lux
                          No exterior sob céu encoberto    10.000 lux
                          No sol no verão                 100.000 lux
Representação de Iluminâncias: mapas Isolux
Grandezas Fotométricas

        Luminância ( [cd/m2] )

         “ é uma medida física de brilho de uma superfície, sendo através
         dela que os seres humanos enxergam ”


              Luminância                                   Brilho
         é uma excitação visual            é a resposta visual desse estímulo



Superfície
Difusa
Grandezas Fotométricas

Valores de luminâncias de algumas fontes




      Limite inferior      0,000001 cd/m2
      Limite superior      1.000.000 cd/m2
      Ofuscamento            25.000 cd/m2
Representação de Luminâncias



                       Luminancímetro




Foto com lente
“olho-de-peixe”
Grandezas Fotométricas

                              Grandeza
                                                                                               Como medir
Nome          Símbolo Significado                                 Unidade
                                                                            Esfera de Ulbricht: a fonte luminosa é colocada dentro de
                                                                            uma grande esfera, cujo o interior é pintado de branco
   Fluxo              Componente do fluxo radiante que gera uma             perfeitamente difusor. Mede-se a iluminância produzida pela
 luminoso             resposta visual.                                      luz difusa através de uma pequena abertura, protegendo os
                                                                            raios que saem diretamente da fonte, esta iluminância é
                                                                            proporcional ao fluxo luminoso emitido pela fonte.
                             É a razão entre o fluxo                        A eficiência luminosa é deduzida juntamente com a medição
Eficiência            luminoso "φ" produzido por uma                        do fluxo luminoso com a esfera de Ulbricht, medindo-se a
Luminosa              fonte e a potência "P" consumida.                     potência consumida pela fonte luminosa e seus
                                                                            equipamentos auxiliares, através de um wattímetro.

                      É o fluxo luminoso "φ" emitido                        Banco fotométrico: a fonte luminosa em exame é
Intensidade           por uma fonte numa certa                              comparada com uma fonte de intensidade conhecida. No
                      direção, dividido pelo ângulo
                                                                    cd      caso de aparelhos de iluminação, a medição é feita por meio
 Luminosa                                                                   de um fotogoniômetro: uma célula fotovoltaica gira em
                      sólido "ω", no qual está contido.
                                                                            volta do aparelho e mede a intensidade luminosa emitida em
                                                                            todas as direções.
                             É o fluxo luminoso incidente                   Luxímetro: é formado por uma fotocélula que transforma a
                      "φ" numa dada superfície, dividida
Iluminância                                                                 energia luminosa em energia elétrica, indicada por um
                      pela área "A"da mesma.                       lux      galvanômetro cuja a escala está marcada em lux.

                             É a intensidade luminosa                       Luminancímetro: aparelho que reproduz a imagem da
                      "I" (de uma fonte ou de uma
Luminância            superfície iluminada) por unidade
                                                                            superfície projetada e cuja a luminância deve ser medida. A
                      de área aparente "A'" numa dada                       energia elétrica produzida pelo fotosensor é ampliada e
                      direção.                                              medida por um galvanômetro calibrado em candelas por m2.
Grandezas Fotométricas



Tôdas as grandezas são produtos        Excitância luminosa (M)
de área ou ângulo sólido




                                     M=ρxE              M=τxE


                                  p/ superfícies perfeitamente difusoras

                                                              Ex ρ
                                    M=πxL                L=
                                                               π
Grandezas Fotométricas
                 ESCALAR E VETOR ILUMINAÇÃO


A taxa vetor iluminação/iluminação escalar é um
parâmetro utilizado
para estimar a
direcionalidade
da luz e suas
qualidades
de modelação
de objetos.
Grandezas Fotométricas

                   ESCALAR E VETOR ILUMINAÇÃO

                           direção     E1
                           do vetor




                         ∆EMÁX = E1 – E2                E2




       φ                                       φ
ES =                                    EV =
     4π ⋅ r 2                                π ⋅r 2



EV                  0 ambiente totalmente uniforme, sem sombras
     varia entre
ES                  4 ambiente de iluminação monodirecional
Leis fundamentais da iluminação



Lei do inverso do
quadrado da distância




                                Lei do
                                cosseno




 Lei da Aditividade
Leis fundamentais da iluminação



Iluminação produzida por fonte superficial




                                        L fonte . A fonte cosϖ . cosθ
                             EP = ∑ (                    2              )
                                                     D
                                             ângulo sólido
MODELO ANALÍTICO PARA
       O FENÔMENO DA
  ILUMINAÇÃO NATURAL




                                                1
                                 Lcéu . cosϖ . cosθ . Acéu
                        EP = ∑ (              2
                                                           )
                                           D
                                        ângulo sólido
Propriedades óticas dos materiais




Refletância


Absortância



Transmitância

                        ρ+α+τ=1
Propriedades óticas dos materiais
Mecanismos de controle da luz

- Reflexão

                                                  - Refração
                                                    α1
                                                                   η1
   (a) especular   (b) difusa        (c) semi
                                                                   η2
                                                         α2

                                                                   η1
- Transmissão                                                 α1




   (a) especular   (b) difusa       (c) semi
LUZ
Propriedades óticas dos envidraçados
LUZ
Propriedades óticas dos envidraçados


                           vista lateral




                            planta
LUZ
Propriedades óticas dos envidraçados
COR


Benefícios do uso da cor


             “O uso adequado da cor ajuda na
             captura da antenção das pessoas,
             pode enfatizar e organizar as
             informações visuais, produzindo:
             - interesse visual;
             - valorização estética e decorativa;
             - aumento de produtividade;
             - redução do índice de acidentes.”
COR

Imitar a realidade (aparência verdadeira)




                                   grama roxa??




                                   grama é verde!!
COR

Imitar a realidade (aparência verdadeira)
COR

Organizar e enfatizar as informações
COR

Organizar e enfatizar as informações
COR

       Contrastes Cromáticos e de Brilho




 Contraste Cromático         Contraste de Brilho




Alto           Baixo        Alto             Baixo
CLASSIFICAÇÃO DAS CORES




Cor luz                 Percepção
(luz branca)            das cores




                        Cor pigmento
CLASSIFICAÇÃO DAS CORES


          Mistura
          Aditiva
          (cor luz)




Mistura
Subtrativa
(cor pigmento)
CLASSIFICAÇÃO DAS CORES

RGB            CMYK
Red, Green &   Cian, Magenta,
Blue           Yellow & Black

Método de Munsell
                          Atributos:
                          - Croma
                          - Saturação
                          - Valor (brilho)
CLASSIFICAÇÃO DAS CORES




Refletância
 das Cores
CLASSIFICAÇÃO DAS CORES

Modelo Espaço L*a*b (CIELAB)
CLASSIFICAÇÃO DAS CORES




               maçã


Comparação
    entre as
medições de
     croma


               limão
Percepção das Cores

                                         “Os daltônicos tem
    Valores dos Tristímulos
                                         cones defeituosos” ”




                                         Qual é a cor da capa?




Curva de sensibilidade do olho humano
Reprodução de Cor

Índice de Reprodução de Cor - IRC
 IRC = 100%            IRC = 60 - 90%




   Luz natural              Lâmpada
                         incandescente
 IRC = 30 - 60%        IRC = 30 - 60%




Lâmpada fluorescente   Lâmpada vapor de
                           mercúrio
Reprodução de Cor


Temperatura de Cor [K]
Cor da luz                       TC [K]

Vermelho                        800 - 900
Amarelo                           3.000
Branco                            5.000
Azul                          8.000 - 10.000



Aparência de Cor
Aparência de cor                   TCC [K]

Fria (Branca-azulada)               > 5.000
Intermediária (Branca)           3.300 - 5.000
Quente (branca-avermelhada)         < 3.000
Reprodução de Cor


              Iluminância X Aparência de Cor

                                Aparência de cor da luz
Iluminância [lux]
                         Quente      Intermediária         Fria

     < 500              agradável       neutra             fria
  500 - 1.000                                             
 1.000 - 2.000         estimulante    agradável           neutra
 2.000 - 3.000                                            
    > 3.000              inatural    estimulante     agradável
Temperatura de Cor

Iluminância X Aparência de Cor
COR


                  HARMONIA             DRAMATICIDADE
                                    Usar cores de alto
              Usar cores próximas
                                    contraste de
              no modelo de cor
                                    luminosidade
                                    Usar cores de alto
                                    contraste cromático
              Usar a mesma cor e
                                    (cores complementares
Produção de   variar o brilho
                                    ou opostas na "roda
Efeitos                             das cores"
              Usar a mesma cor e
              variar a saturação
                                    Usar cores de maior
              Usar cores
                                    comprimento de onda
              encontradas na
                                    (vermelho, amarelo,
              natureza
                                    laranja)
              Não usar bordas de    Usar bordas de limite
              limite ou separação   ou separação
Luz, visão e comportamento
    Comportamento
fotométrico do conjunto           Geometria do
  lâmpada + luminária          ambiente interno e
    (iluminâncias e            propriedades óticas
      luminâncias)                dos materiais                         Extrato físico


                 Níveis de
                                               Nível de
               Iluminância
                                              adaptação
                no interior
                                                visual              Extrato fisiológico


                               Aparência
                                 visual
                              (percepção)                 Atitude

                                                                    Extrato psicosocial
                                            COMPORTAMENTO



                                              Aproveitamento
                                               efetivo da luz
Visão
                            Área
                            parafoveal
                            (bastonetes)
pálpebra                                      abertura
 córnea
     íris
  pupila                    Área foveal
                            (cones)        lente                 filme


                                             diafragma
                           Área
                           parafoveal
                           (bastonetes)

- formato do cristalino;                     - foco distância lente – filme;
- abertura da pupila                         - abertura da lente controlada
controlada pela retina.                      fotômetro.
Campo visual

                            sobrancelhas




visão foveal


                  nariz e
               bochechas
Visão

     CÂMERA
Vê e registra a cena


        OLHO
Vê e o cérebro percebe
e interpreta a cena:
- Memória
                           Tendência à
- Experiência              complementação

- Capacidade intelectual
Visão
Visão
Visão




Contraste
simultâneo
Visão
Visão
Visão
As coisas que o nosso cérebro faz...!!!!
Se os seus olhos seguirem o movimento do ponto rotativo cor de
rosa, só verá uma cor: rosa. Se o seu olhar se detiver na cruz negra
do centro, o ponto rotativo muda para verde.
Agora, concentre-se na cruz do centro. Depois de um breve período
de tempo, todos os pontos cor de rosa desaparecerão e s ó verá um
único ponto verde girando.
É impressionante como o nosso cérebro trabalha. Na realidade não
há nenhum ponto verde, e os pontos cor de rosa não desaparecem.
Isto deveria ser prova suficiente de que nem sempre vemos o que
acreditamos ver...
Visão
Adaptação ao “brilho”

                         É a característica dominante da
                         visão humana

                  “processo pelo qual os olhos se
                  ajustam às condições de iluminação
                  variáveis”

(1) Resposta neural rápida;             (a) Faixa de adaptação;
(2) Resposta média através da pupila;   (b) Velocidade de adaptação.
(3) Resposta lenta pela
    produção/remoção de substâncias
    fotoquímicas na retina
Desempenho da Tarefa Visual




Os “4”
suficientes
ILUMINÂNCI
A
LEVANTAMENTO DAS ILUMINÂNCIAS
       Malha de pontos
  Onde: L é a largura do ambiente, em metros [m];
        C é o comprimento do ambiente, em metros [m];
        Hm é a distância vertical entre a superfície de trabalho e o topo da
        janela ou do plano das luminárias, em metros [m].



                               K                 No de Pontos
                              K<1                      9
                             1≤K<2                    16
                             2≤K<3                    25
                              K≥3                     36
ANÁLISE DAS ILUMINÂNCIAS


                Zoneamento de Iluminâncias
  Intervalo de iluminância          Zona          Classificação
     <(70% EM – 50 lux)         insuficiente          ruim
(70% EM – 50 lux) a 70% EM   transição inferior      regular
     70% EM a 130%EM             suficiente         aceitável
    130%EM a 1.000 lux       transição superior       bom
         > 1.000 lux             excessiva            ruim
CONTRASTE
Diferença entre a
luminância (brilho) de um
objeto e a luminância do
entorno imediato deste
objeto.
TAMANHO




            d



 D

     d
D≤
   tan 1'
OFUSCAMENTO


    Quando o processo de
           adaptação não
  transcorre normalmente
    devido a uma variação
          muito grande da
   iluminação, pode haver
         uma perturbação,
  desconforto ou perda de
              visibilidade.
OFUSCAMENTO

Tipo INABILITADOR, ou seja,impede a visão!!

 Pode ocorrer por...




       contraste                saturação
ÍNDICES DE OFUSCAMENTO

Luminância de “Véu”

      9,2E0 
LV = 
      θ(θ + 1,5) 
                  
                 
 Eo - iluminância da fonte
de ofuscamento no plano da
pupila;
 θ - ângulo entre a direção
da visão e a fonte;
OFUSCAMENTO
Tipo PERTURBADOR ou DESCONFORTÁVEL, ou
seja, não impede a visão mas coloca o sistema
visual em esforço contínuo de ajuste (stress)

Pode ser caracterizado em        1) Luminância da fonte;
função de 4 parâmetros...
                                 2) Luminância do
                                 fundo;

                                 3) Tamanho aparente
                                 fonte/
                                      fundo;

                                 4) Direção de visão do
                                 observador;
ÍNDICES DE OFUSCAMENTO

A maioria dos índices de         Ls - luminância da
baseia-se na Constante G        fonte;
                                 Lb - luminância do
                                fundo;
                                 ω s - tamanho
     Lω          e        f
 G = g        
     L f (ψ ) 
                   s       s    aparente da fonte;
                                 f( ψ ) - função de

     b                        posição (P) que
                                representa a influência
                                da direção de visão do
                                observador;
  e, f, g - coeficientes
CONTROLE DE OFUSCAMENTO




                 Método Europeu
                   (Söllner) para
                      controle de
              ofuscamento direto
                  provocado pelo
                       sistema de
                      iluminação
                         artificial
ÍNDICES DE OFUSCAMENTO

Os índices m usados foram obtidos para fontes
              ais
artificiais (pequenas dimensões):

- BR ou BGI (1950);
    S

- Cornell equation GI/
                     DGI (1972);

- CIE Glare Index (1979);
                                                           6 , 374 −1, 3227 ln DGR
- VCP: Visual Comfort Probability (IES,1972);   VCP=
                                                     100
                                                                      ∫e
                                                                            −t 2 / 2
                                                                                  dt
                                                      2π             −∞
ÍNDICES DE OFUSCAMENTO

- UGR: Unified Glare Rating (ISO/
                                CIE1992)
ÍNDICES DE OFUSCAMENTO




GI = 11,5 (< 21)
                      GI = 27,5 (> 21)
                                          
ÍNDICES DE OFUSCAMENTO

P arece haver consenso nos estudos já realizados de que não
deve haver desconforto por ofuscam  ento caso:
- VCP seja maior que 70;
- luminâncias máximas não excedam os valores:

        Ângulo do nadir (graus)   Luminância (cd/m2)
                  45                    7710
                  55                    5500
                  65                    3860
                  75                    2570
                  85                    1695
ÍNDICES DE OFUSCAMENTO




  70
PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA DE OFUSCAMENTO

A proposta mais recente ( Energy & Buildings, 38 (2006), 743-757):

DGP – Daylighting Glare Probability




                                      L2,iω s ,i 
              −5            −2
                                1 + ∑ 1,87 2  + 0,16
DGP = 5,87 x10 EV + 9,18 x10 log       s

                                    i EV Pi     
PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA DE OFUSCAMENTO


                                   Persianas
DGP                                horizontais
                                   brancas




                                   Persianas
                                   verticais




                                   Persianas
                                   horizontais
                                   espelhadas
ADAPTAÇÃO DA VISÃO
CORREDOR E SALA ARQ-07 (ARQUITETURA E URBANIMO) - MANH Ã




                                           rta
                                 r.
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                                                       sl.
 50.000                                          54%         46%



 10.000
  5.000


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    500


    100




    10
          0         Ev1        Ev2       Ev3           Ev4
                              PONTOS

          LEGENDA          ACIONAMENTO         ABSTENÇÃO
ADAPTAÇÃO DA VISÃO

                         SALA 248 (CCE) - MANH Ã




                                          rta
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  10.000
   5.000                                                  21%
                                                    79%

   1000
    500


    100




     10
           0      Ev1        Ev2      Ev3           Ev4
                               PONTOS
               LEGENDA       ACIONAMENTO           ABSTENÇÃO
ADAPTAÇÃO DA VISÃO
                      CORREDOR E SALA 5A (NDI)




                                       rta
                  r.




                              r.



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 10.000




                                                  sl.
  5.000                                                 23%
                                                 77%


  1000
   500


   100




    10
          0     Ev1        Ev2        Ev3         Ev4
                          PONTOS

          LEGENDA      ACIONAMENTO           ABSTENÇÃO
Luz, visão e comportamento
    Comportamento
fotométrico do conjunto           Geometria do
  lâmpada + luminária          ambiente interno e
    (iluminâncias e            propriedades óticas
      luminâncias)                dos materiais                         Extrato físico


                 Níveis de
                                               Nível de
               Iluminância
                                              adaptação
                no interior
                                                visual              Extrato fisiológico


                               Aparência
                                 visual
                              (percepção)                 Atitude

                                                                    Extrato psicosocial
                                            COMPORTAMENTO



                                              Aproveitamento
                                               efetivo da luz
Desempenho                             Custo
                         ?




                   Lâmpadas
 Escolha do        Luminárias
equipamento
              Instalações auxiliares
Classificação das lâmpadas




            LED
Lâmpadas Incandescentes

A iluminação incandescente resulta do aquecimento de um filamento até um
valor capaz de produzir irradiação na porção visível do espectro. O aquecimento
se dá pela passagem da corrente elétrica pelo filamento que está dentro de um
bulbo onde existe vácuo ou um meio gasoso apropriado (argônio e nitrogênio e
em alguns casos criptônio). Este filamento deve possuir um elevado ponto de
fusão, baixa pressão de vapor, alta resistência e ductibilidade (Tungstênio).

    Incandescentes comuns                    Incandescentes refletoras
Incandescentes Halógenas




                                    ens
       en
         s
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Va                      De
Lâmpadas de descarga gasosa

    “Estas lâmpadas não possuem filamento, a luz é produzida pela
    excitação de um gás (pela passagem da corrente elétrica) contido entre
    dois eletrodos. Esta excitação do gás contido no tubo de descarga
    produz radiação ultravioleta que, ao atingir a superfície interna do
    tubo, revestida por substâncias fluorescentes (geralmente cristais de
    fósforo), é transformada em luz (radiação visível).”


Dispositivos Auxiliares




           Efeito
           estroboscópico
           Controlado
           pelos reatores
           eletrônicos
Lâmpadas fluorescentes




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De
Lâmpadas a Vapor Mercúrio




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Lâmpadas a Vapor de Sódio




                                     s
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         s                  n tag
       en                sva
  n tag               De
Va
Lâmpadas a Vapor Metálico

Características
Lâmpadas a Microondas



 Eficiência luminosa atinge 110 lm/W
 Durabilidade de 10.000h
 Espectro semelhante ao da luz do Sol
Lâmpadas tipo LED
                                     Light Emiting Diode
São semicondutores em estado sólido que convertem energia elétrica
diretamente em luz. O primeiro LED que se tem notícia foi produzido em
1907 e observado como um fenômeno de eletroluminescência, quando um
cristal de SIC (carborundum) emitiu uma luz amarelada ao ser aplicada uma
pequena corrente elétrica.


                                  Na década de 60 – 70 diversas empresas
                                  foram pioneiras em usar LED’s vermelhos,
                                  baseados na tecnologia GaArP (Gálio,
                                  Arsênio e Fósforo).
                                  Só em 1993, a empresa NICHIA, inventou o
                                  LED azul, que abriu caminho para o LED
                                  branco, o grande marco na indústria da
                                  iluminação.
Lâmpadas tipo LED
                Light Emiting Diode




LED indicador       LED de potência
tradicional
Lâmpadas tipo LED
Light Emiting Diode
Lâmpadas tipo LED
Ótica Secundária            Light Emiting Diode




            Refletores




            Lentes
            + eficientes
            menores dimensões
Lâmpadas tipo LED
Light Emiting Diode
Lâmpadas tipo LED
                                  Light Emiting Diode
          Vida útil ~ 50.000 h
          Eficiência luminosa só maior que incandescentes
          Ausência de radiação UV (250 – 380 nm) e IV (> 780 nm)
        ns Acionamento instantâneo
       e 
    tag  Cores saturadas, não há necessidade de filtros de cor
Van
          Baixa tensão de operação
          Alto índice de reprodução de cor (ICR = 85% a 90%, para
         LED Branco com TC = 3000K, com fluxo mais baixo)
          componentes robustos



                      n   s
                   ge
                nta
              va
           Des
Gráfico comparativo de Eficácia Luminosa




LED
Tabela comparativa




LED
Temperatura de Cor




      RGB       7000   70
LED
      Fósforo   3000   90
Temperatura de Cor

Iluminância X Aparência de Cor
Luminárias

Luminária é toda aquela aparelhagem que serve para modificar
(controlar, distribuir e filtrar) o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas:
desviá-lo para certas direções (defletores) ou reduzir a quantidade de luz
em certas direções para diminuir o ofuscamento (difusores).



   Requisitos básicos:




  Rendimento
Classificação das Luminárias




Classificação de luminárias para
iluminação geral de acordo com o
direcionamento do fluxo luminoso
proposta pela CIE
Encarte Fotométrico
Planejamento da Iluminação


         Um bom sistema de iluminação
         Iluminação natural complementada com luz artificial;
         Uso adequado de cores e criação dos contrastes;
         Proporcionar um ambiente confortável com pouca fadiga,
         monotonia e sem acidentes.




             Iluminação geral
Distribuição regular das luminárias
            garantindo um nível de
                                                   Plano de trabalho
   iluminamento uniforme sobre o
                 plano de trabalho.
Planejamento da Iluminação

  Iluminação localizada
     Concentra maior nível de
    iluminação sobre a tarefa.
A iluminação geral é em torno
de 50% da iluminação sobre a
                       tarefa.

                                 Iluminação combinada
                                  (geral + tarefa)
                                 A iluminação geral é complementada com
                                 focos de luz localizada.
                                 A luz complementar é de 3 a 10 vezes
                                 superior a iluminação geral.
                                 Este tipo de iluminação é recomendada:
                                 • E > 1000 lux;
                                 • A tarefa exige luz dirigida;
                                 • Existência de obstáculos dificultando a
Iluminação Natural

Iluminação Zenital (Iluminação de grandes áreas)




Iluminação Lateral
Métodos de cálculo luminotécnico

Métodos



     Método ponto-a-ponto
Métodos de cálculo luminotécnico

   Método da Iluminância Média ou dos Lúmens




        Roteiro

                                             (N)
                                       ( e < 1,5 Hm )



                                Catálogo
K ou

                                                E Pht Área
                                    OU     N=
                                              CU.PL.φ Luminária
Métodos de cálculo luminotécnico

 Método da Iluminância Média ou dos Lúmens
Tabela de Coeficiente de Utilização - TBS 050/M2 - 2 x T8 32W




Ex: IA ou K = 1,71 e refletâncias de teto = 70%, parede = 50% e piso = 20%
Métodos de cálculo luminotécnico


Determinação de Perda Luminosa (PL)
Com o tempo, paredes e tetos ficarão sujos. Os equipamentos de
iluminação acumularão poeira. As lâmpadas fornecerão menor
quantidade de luz. Alguns desses fatores poderão ser eliminados
por meio de manutenção. Admitindo-se uma boa manutenção
periódica, podemos adotar os fatores de depreciação ou perda
luminosa de acordo com a tabela a seguir:

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Conforto ambiental iluminção

  • 1. Conforto Ambiental: Iluminação Fernando O. Ruttkay Pereira, PhD Professor do Departamento de Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal de Santa Catarina
  • 2. O ser humano e o seu entorno imediato Conforto Visual pode ser interpretado como uma recepção clara das mensagens visuais de um ambiente luminoso
  • 3. Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes? Iluminação inadequada  Boa Iluminação  • Aumenta a produtividade • Fadiga Visual • Desconforto • Gera um ambiente agradável • Dor de Cabeça • Salva vidas • Ofuscamento Responsabilidade: • Redução da Eficiência Visual - Projetistas - Administradores • Acidentes - Autoridades
  • 4. Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes? Influências psico-fisiológicas da luz sobre o organismo humano c o rtis o l m e la to n in a le r t n e s s b o d y te m p . 6 12 18 24 6 12 18 24 6 Funções biológicas humanas com ritmos circadianos CIE. TC 6-11 (CIE, 2003)
  • 5. Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes? Resposta visual relativa e supressão de Melatonina relativa em função da iluminância ao nível do olho (Lighting Research Center)
  • 6. Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes? Eficácia luminosa Fotópica, Scotópica e de supressão de Melatonina (Lighting Research Center)
  • 7. Por que estudar a ILUMINAÇÃO nos ambientes? Para emocionar....
  • 8. LUZ – A base física Teoria Corpuscular Princípios: Newton (1642-1727)  Corpos luminosos emitem energia radiante em partículas;  Estas partículas são lançadas intermitentemente em linha reta;  As partículas atingem a retina e estimulam uma resposta que produz uma sensação visual.
  • 9. LUZ – A base física Teoria das Ondas Princípios:  A luz era resultante da vibração molecular de materiais luminosos; Cristiaan Huygens (1629-1695)  Esta vibração era transmitida através de uma substância invisível e sem peso que existia no ar e no espaço, denominada “éter luminífero”;  As vibrações transmitidas atuam na retina, simulando uma resposta que produz uma sensação visual.
  • 10. LUZ – A base física Teoria Eletromagnética Princípios:  Os corpos luminosos emitem luz na forma de energia radiante; James Clerk Maxwell  A energia radiante se propaga na (1831-1879) forma de ondas eletromagnéticas;  As ondas eletromagnéticas atingem a retina, estimulando a uma resposta que produz uma sensação visual.
  • 11. LUZ – A base física Teoria Quântica “ A energia na radiação não é Max Planck (1858-1947) contínua, mas dividida em minúsculos pacotes, ou quanta. ” Princípio:  energia é emitida e absorvida em quantum, ou fóton.
  • 12. Espectro Eletromagnético LUZ – A base física
  • 13. LUZ – A base física
  • 14. FOTOMETRIA LUZ – A base física “área da óptica que trata da medição da energia radiante, avaliada de acordo com seu efeito visual e relacionada somente com a parte visível do espectro” Balanço de energia nos processos de emissão, propagação e absorção da radiação; A quantidade de radiação pode ser avaliada em unidades de energia ou no seu efeito sobre o receptor: •O olho humano;  unidades fotométricas •A película fotográfica;  unidades fotográficas •A pele humana;  unidades eritêmicas Pierre Bouguer (1698 –1758)  Elaborou a teoria fotométrica; J.H. Lambert (1728 –1777)  Formulou matematicamente; Esquecida até a invenção da lâmpada (meados do século XIX).
  • 16. Grandezas Fotométricas Fluxo Radiante (watt [W]) “ é a potência da radiação eletromagnética emitida ou recebida por um corpo ” O fluxo radiante contem frações visíveis e invisíveis.
  • 17. Grandezas Fotométricas Fluxo luminoso - Φ ( lumen [lm] ) “ é a parcela do fluxo radiante que gera uma resposta visual ”
  • 18. Grandezas Fotométricas Eficiência luminosa ( [lm/W] ) “ é a capacidade da fonte em converter potência em luz” 1W 0,3 lm 1W 25,9 lm 1W 220 lm 1W 683 lm 1W 430 lm 1W 73 lm 1W 2,8 lm
  • 19. Grandezas Fotométricas Eficiência luminosa ( [lm/W] ) Fonte Fluxo Eficiência luminoso luminosa Incandescente 100 W 1.350 lm 13,5 lm/W Fluor. compacta 23 W 1.400 lm 61 lm/W Fluor. TL5 28 W 2.900 lm 103 lm/W HID 250 W 19.000 lm 76 lm/W Sódio 150 W 16.000 lm 107 lm/W Luz natural ------ 100 – 140 lm/W
  • 20. Grandezas Fotométricas Intensidade luminosa ( candela [cd] ou [lm/sr] ) “ é a propagação da luz em uma dada direção dentro de um ângulo sólido unitário ” Ângulo Sólido ( [sr] ) “ é o ângulo espacial que tem seu vértice no centro da esfera, cuja a área superficial é igual ao quadrado de seu raio ” 1 esterradiano
  • 21. Grandezas Fotométricas Iluminância ( lumen/m2 ou lux [lx] ) “ é a medida da quantidade de luz incidente numa superfície por unidade de área ” Valores típicos A 1m de uma vela 1 lux Numa mesa de escritório 500 lux No exterior sob céu encoberto 10.000 lux No sol no verão 100.000 lux
  • 23. Grandezas Fotométricas Luminância ( [cd/m2] ) “ é uma medida física de brilho de uma superfície, sendo através dela que os seres humanos enxergam ” Luminância Brilho é uma excitação visual é a resposta visual desse estímulo Superfície Difusa
  • 24. Grandezas Fotométricas Valores de luminâncias de algumas fontes Limite inferior  0,000001 cd/m2 Limite superior  1.000.000 cd/m2 Ofuscamento  25.000 cd/m2
  • 25. Representação de Luminâncias Luminancímetro Foto com lente “olho-de-peixe”
  • 26. Grandezas Fotométricas Grandeza Como medir Nome Símbolo Significado Unidade Esfera de Ulbricht: a fonte luminosa é colocada dentro de uma grande esfera, cujo o interior é pintado de branco Fluxo Componente do fluxo radiante que gera uma perfeitamente difusor. Mede-se a iluminância produzida pela luminoso resposta visual. luz difusa através de uma pequena abertura, protegendo os raios que saem diretamente da fonte, esta iluminância é proporcional ao fluxo luminoso emitido pela fonte. É a razão entre o fluxo A eficiência luminosa é deduzida juntamente com a medição Eficiência luminoso "φ" produzido por uma do fluxo luminoso com a esfera de Ulbricht, medindo-se a Luminosa fonte e a potência "P" consumida. potência consumida pela fonte luminosa e seus equipamentos auxiliares, através de um wattímetro. É o fluxo luminoso "φ" emitido Banco fotométrico: a fonte luminosa em exame é Intensidade por uma fonte numa certa comparada com uma fonte de intensidade conhecida. No direção, dividido pelo ângulo cd caso de aparelhos de iluminação, a medição é feita por meio Luminosa de um fotogoniômetro: uma célula fotovoltaica gira em sólido "ω", no qual está contido. volta do aparelho e mede a intensidade luminosa emitida em todas as direções. É o fluxo luminoso incidente Luxímetro: é formado por uma fotocélula que transforma a "φ" numa dada superfície, dividida Iluminância energia luminosa em energia elétrica, indicada por um pela área "A"da mesma. lux galvanômetro cuja a escala está marcada em lux. É a intensidade luminosa Luminancímetro: aparelho que reproduz a imagem da "I" (de uma fonte ou de uma Luminância superfície iluminada) por unidade superfície projetada e cuja a luminância deve ser medida. A de área aparente "A'" numa dada energia elétrica produzida pelo fotosensor é ampliada e direção. medida por um galvanômetro calibrado em candelas por m2.
  • 27. Grandezas Fotométricas Tôdas as grandezas são produtos Excitância luminosa (M) de área ou ângulo sólido M=ρxE M=τxE p/ superfícies perfeitamente difusoras Ex ρ M=πxL L= π
  • 28. Grandezas Fotométricas ESCALAR E VETOR ILUMINAÇÃO A taxa vetor iluminação/iluminação escalar é um parâmetro utilizado para estimar a direcionalidade da luz e suas qualidades de modelação de objetos.
  • 29. Grandezas Fotométricas ESCALAR E VETOR ILUMINAÇÃO direção E1 do vetor ∆EMÁX = E1 – E2 E2 φ φ ES = EV = 4π ⋅ r 2 π ⋅r 2 EV 0 ambiente totalmente uniforme, sem sombras varia entre ES 4 ambiente de iluminação monodirecional
  • 30. Leis fundamentais da iluminação Lei do inverso do quadrado da distância Lei do cosseno Lei da Aditividade
  • 31. Leis fundamentais da iluminação Iluminação produzida por fonte superficial L fonte . A fonte cosϖ . cosθ EP = ∑ ( 2 ) D ângulo sólido
  • 32. MODELO ANALÍTICO PARA O FENÔMENO DA ILUMINAÇÃO NATURAL 1 Lcéu . cosϖ . cosθ . Acéu EP = ∑ ( 2 ) D ângulo sólido
  • 33. Propriedades óticas dos materiais Refletância Absortância Transmitância ρ+α+τ=1
  • 35. Mecanismos de controle da luz - Reflexão - Refração α1 η1 (a) especular (b) difusa (c) semi η2 α2 η1 - Transmissão α1 (a) especular (b) difusa (c) semi
  • 37. LUZ Propriedades óticas dos envidraçados vista lateral planta
  • 39. COR Benefícios do uso da cor “O uso adequado da cor ajuda na captura da antenção das pessoas, pode enfatizar e organizar as informações visuais, produzindo: - interesse visual; - valorização estética e decorativa; - aumento de produtividade; - redução do índice de acidentes.”
  • 40. COR Imitar a realidade (aparência verdadeira) grama roxa?? grama é verde!!
  • 41. COR Imitar a realidade (aparência verdadeira)
  • 42. COR Organizar e enfatizar as informações
  • 43. COR Organizar e enfatizar as informações
  • 44. COR Contrastes Cromáticos e de Brilho Contraste Cromático Contraste de Brilho Alto Baixo Alto Baixo
  • 45. CLASSIFICAÇÃO DAS CORES Cor luz Percepção (luz branca) das cores Cor pigmento
  • 46. CLASSIFICAÇÃO DAS CORES Mistura Aditiva (cor luz) Mistura Subtrativa (cor pigmento)
  • 47. CLASSIFICAÇÃO DAS CORES RGB CMYK Red, Green & Cian, Magenta, Blue Yellow & Black Método de Munsell Atributos: - Croma - Saturação - Valor (brilho)
  • 49. CLASSIFICAÇÃO DAS CORES Modelo Espaço L*a*b (CIELAB)
  • 50. CLASSIFICAÇÃO DAS CORES maçã Comparação entre as medições de croma limão
  • 51. Percepção das Cores “Os daltônicos tem Valores dos Tristímulos cones defeituosos” ” Qual é a cor da capa? Curva de sensibilidade do olho humano
  • 52. Reprodução de Cor Índice de Reprodução de Cor - IRC IRC = 100% IRC = 60 - 90% Luz natural Lâmpada incandescente IRC = 30 - 60% IRC = 30 - 60% Lâmpada fluorescente Lâmpada vapor de mercúrio
  • 53. Reprodução de Cor Temperatura de Cor [K] Cor da luz TC [K] Vermelho 800 - 900 Amarelo 3.000 Branco 5.000 Azul 8.000 - 10.000 Aparência de Cor Aparência de cor TCC [K] Fria (Branca-azulada) > 5.000 Intermediária (Branca) 3.300 - 5.000 Quente (branca-avermelhada) < 3.000
  • 54. Reprodução de Cor Iluminância X Aparência de Cor Aparência de cor da luz Iluminância [lux] Quente Intermediária Fria < 500 agradável neutra fria 500 - 1.000    1.000 - 2.000 estimulante agradável neutra 2.000 - 3.000    > 3.000 inatural estimulante agradável
  • 55. Temperatura de Cor Iluminância X Aparência de Cor
  • 56. COR HARMONIA DRAMATICIDADE Usar cores de alto Usar cores próximas contraste de no modelo de cor luminosidade Usar cores de alto contraste cromático Usar a mesma cor e (cores complementares Produção de variar o brilho ou opostas na "roda Efeitos das cores" Usar a mesma cor e variar a saturação Usar cores de maior Usar cores comprimento de onda encontradas na (vermelho, amarelo, natureza laranja) Não usar bordas de Usar bordas de limite limite ou separação ou separação
  • 57. Luz, visão e comportamento Comportamento fotométrico do conjunto Geometria do lâmpada + luminária ambiente interno e (iluminâncias e propriedades óticas luminâncias) dos materiais Extrato físico Níveis de Nível de Iluminância adaptação no interior visual Extrato fisiológico Aparência visual (percepção) Atitude Extrato psicosocial COMPORTAMENTO Aproveitamento efetivo da luz
  • 58. Visão Área parafoveal (bastonetes) pálpebra abertura córnea íris pupila Área foveal (cones) lente filme diafragma Área parafoveal (bastonetes) - formato do cristalino; - foco distância lente – filme; - abertura da pupila - abertura da lente controlada controlada pela retina. fotômetro.
  • 59. Campo visual sobrancelhas visão foveal nariz e bochechas
  • 60. Visão CÂMERA Vê e registra a cena OLHO Vê e o cérebro percebe e interpreta a cena: - Memória Tendência à - Experiência complementação - Capacidade intelectual
  • 66. Visão As coisas que o nosso cérebro faz...!!!! Se os seus olhos seguirem o movimento do ponto rotativo cor de rosa, só verá uma cor: rosa. Se o seu olhar se detiver na cruz negra do centro, o ponto rotativo muda para verde. Agora, concentre-se na cruz do centro. Depois de um breve período de tempo, todos os pontos cor de rosa desaparecerão e s ó verá um único ponto verde girando. É impressionante como o nosso cérebro trabalha. Na realidade não há nenhum ponto verde, e os pontos cor de rosa não desaparecem. Isto deveria ser prova suficiente de que nem sempre vemos o que acreditamos ver...
  • 68. Adaptação ao “brilho” É a característica dominante da visão humana “processo pelo qual os olhos se ajustam às condições de iluminação variáveis” (1) Resposta neural rápida; (a) Faixa de adaptação; (2) Resposta média através da pupila; (b) Velocidade de adaptação. (3) Resposta lenta pela produção/remoção de substâncias fotoquímicas na retina
  • 69. Desempenho da Tarefa Visual Os “4” suficientes
  • 71. LEVANTAMENTO DAS ILUMINÂNCIAS Malha de pontos Onde: L é a largura do ambiente, em metros [m]; C é o comprimento do ambiente, em metros [m]; Hm é a distância vertical entre a superfície de trabalho e o topo da janela ou do plano das luminárias, em metros [m]. K No de Pontos K<1 9 1≤K<2 16 2≤K<3 25 K≥3 36
  • 72. ANÁLISE DAS ILUMINÂNCIAS Zoneamento de Iluminâncias Intervalo de iluminância Zona Classificação <(70% EM – 50 lux) insuficiente ruim (70% EM – 50 lux) a 70% EM transição inferior regular 70% EM a 130%EM suficiente aceitável 130%EM a 1.000 lux transição superior bom > 1.000 lux excessiva ruim
  • 73. CONTRASTE Diferença entre a luminância (brilho) de um objeto e a luminância do entorno imediato deste objeto.
  • 74. TAMANHO d D d D≤ tan 1'
  • 75. OFUSCAMENTO Quando o processo de adaptação não transcorre normalmente devido a uma variação muito grande da iluminação, pode haver uma perturbação, desconforto ou perda de visibilidade.
  • 76. OFUSCAMENTO Tipo INABILITADOR, ou seja,impede a visão!! Pode ocorrer por... contraste saturação
  • 77. ÍNDICES DE OFUSCAMENTO Luminância de “Véu”  9,2E0  LV =   θ(θ + 1,5)      Eo - iluminância da fonte de ofuscamento no plano da pupila;  θ - ângulo entre a direção da visão e a fonte;
  • 78. OFUSCAMENTO Tipo PERTURBADOR ou DESCONFORTÁVEL, ou seja, não impede a visão mas coloca o sistema visual em esforço contínuo de ajuste (stress) Pode ser caracterizado em 1) Luminância da fonte; função de 4 parâmetros... 2) Luminância do fundo; 3) Tamanho aparente fonte/ fundo; 4) Direção de visão do observador;
  • 79. ÍNDICES DE OFUSCAMENTO A maioria dos índices de  Ls - luminância da baseia-se na Constante G fonte;  Lb - luminância do fundo;  ω s - tamanho  Lω  e f G = g   L f (ψ )  s s aparente da fonte;  f( ψ ) - função de  b  posição (P) que representa a influência da direção de visão do observador; e, f, g - coeficientes
  • 80. CONTROLE DE OFUSCAMENTO Método Europeu (Söllner) para controle de ofuscamento direto provocado pelo sistema de iluminação artificial
  • 81. ÍNDICES DE OFUSCAMENTO Os índices m usados foram obtidos para fontes ais artificiais (pequenas dimensões): - BR ou BGI (1950); S - Cornell equation GI/ DGI (1972); - CIE Glare Index (1979); 6 , 374 −1, 3227 ln DGR - VCP: Visual Comfort Probability (IES,1972); VCP= 100 ∫e −t 2 / 2 dt 2π −∞
  • 82. ÍNDICES DE OFUSCAMENTO - UGR: Unified Glare Rating (ISO/ CIE1992)
  • 83. ÍNDICES DE OFUSCAMENTO GI = 11,5 (< 21)  GI = 27,5 (> 21) 
  • 84. ÍNDICES DE OFUSCAMENTO P arece haver consenso nos estudos já realizados de que não deve haver desconforto por ofuscam ento caso: - VCP seja maior que 70; - luminâncias máximas não excedam os valores: Ângulo do nadir (graus) Luminância (cd/m2) 45 7710 55 5500 65 3860 75 2570 85 1695
  • 86. PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA DE OFUSCAMENTO A proposta mais recente ( Energy & Buildings, 38 (2006), 743-757): DGP – Daylighting Glare Probability  L2,iω s ,i  −5 −2 1 + ∑ 1,87 2  + 0,16 DGP = 5,87 x10 EV + 9,18 x10 log s  i EV Pi  
  • 87. PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA DE OFUSCAMENTO Persianas DGP horizontais brancas Persianas verticais Persianas horizontais espelhadas
  • 88. ADAPTAÇÃO DA VISÃO CORREDOR E SALA ARQ-07 (ARQUITETURA E URBANIMO) - MANH Ã rta r. r. po co co 100000 sl. 50.000 54% 46% 10.000 5.000 1000 500 100 10 0 Ev1 Ev2 Ev3 Ev4 PONTOS LEGENDA ACIONAMENTO ABSTENÇÃO
  • 89. ADAPTAÇÃO DA VISÃO SALA 248 (CCE) - MANH Ã rta r. r. po co co sl. 10.000 5.000 21% 79% 1000 500 100 10 0 Ev1 Ev2 Ev3 Ev4 PONTOS LEGENDA ACIONAMENTO ABSTENÇÃO
  • 90. ADAPTAÇÃO DA VISÃO CORREDOR E SALA 5A (NDI) rta r. r. po co co 10.000 sl. 5.000 23% 77% 1000 500 100 10 0 Ev1 Ev2 Ev3 Ev4 PONTOS LEGENDA ACIONAMENTO ABSTENÇÃO
  • 91. Luz, visão e comportamento Comportamento fotométrico do conjunto Geometria do lâmpada + luminária ambiente interno e (iluminâncias e propriedades óticas luminâncias) dos materiais Extrato físico Níveis de Nível de Iluminância adaptação no interior visual Extrato fisiológico Aparência visual (percepção) Atitude Extrato psicosocial COMPORTAMENTO Aproveitamento efetivo da luz
  • 92. Desempenho Custo ? Lâmpadas Escolha do Luminárias equipamento Instalações auxiliares
  • 94. Lâmpadas Incandescentes A iluminação incandescente resulta do aquecimento de um filamento até um valor capaz de produzir irradiação na porção visível do espectro. O aquecimento se dá pela passagem da corrente elétrica pelo filamento que está dentro de um bulbo onde existe vácuo ou um meio gasoso apropriado (argônio e nitrogênio e em alguns casos criptônio). Este filamento deve possuir um elevado ponto de fusão, baixa pressão de vapor, alta resistência e ductibilidade (Tungstênio). Incandescentes comuns Incandescentes refletoras
  • 95. Incandescentes Halógenas ens en s nt ag tag a n sv Va De
  • 96. Lâmpadas de descarga gasosa “Estas lâmpadas não possuem filamento, a luz é produzida pela excitação de um gás (pela passagem da corrente elétrica) contido entre dois eletrodos. Esta excitação do gás contido no tubo de descarga produz radiação ultravioleta que, ao atingir a superfície interna do tubo, revestida por substâncias fluorescentes (geralmente cristais de fósforo), é transformada em luz (radiação visível).” Dispositivos Auxiliares Efeito estroboscópico Controlado pelos reatores eletrônicos
  • 97. Lâmpadas fluorescentes s en n tag Va ens nt ag a sv De
  • 98. Lâmpadas a Vapor Mercúrio s en n tag sva De s en n tag Va
  • 99. Lâmpadas a Vapor de Sódio s en s n tag en sva n tag De Va
  • 100. Lâmpadas a Vapor Metálico Características
  • 101. Lâmpadas a Microondas  Eficiência luminosa atinge 110 lm/W  Durabilidade de 10.000h  Espectro semelhante ao da luz do Sol
  • 102. Lâmpadas tipo LED Light Emiting Diode São semicondutores em estado sólido que convertem energia elétrica diretamente em luz. O primeiro LED que se tem notícia foi produzido em 1907 e observado como um fenômeno de eletroluminescência, quando um cristal de SIC (carborundum) emitiu uma luz amarelada ao ser aplicada uma pequena corrente elétrica. Na década de 60 – 70 diversas empresas foram pioneiras em usar LED’s vermelhos, baseados na tecnologia GaArP (Gálio, Arsênio e Fósforo). Só em 1993, a empresa NICHIA, inventou o LED azul, que abriu caminho para o LED branco, o grande marco na indústria da iluminação.
  • 103. Lâmpadas tipo LED Light Emiting Diode LED indicador LED de potência tradicional
  • 104. Lâmpadas tipo LED Light Emiting Diode
  • 105. Lâmpadas tipo LED Ótica Secundária Light Emiting Diode Refletores Lentes + eficientes menores dimensões
  • 106. Lâmpadas tipo LED Light Emiting Diode
  • 107. Lâmpadas tipo LED Light Emiting Diode  Vida útil ~ 50.000 h  Eficiência luminosa só maior que incandescentes  Ausência de radiação UV (250 – 380 nm) e IV (> 780 nm) ns Acionamento instantâneo e  tag  Cores saturadas, não há necessidade de filtros de cor Van  Baixa tensão de operação  Alto índice de reprodução de cor (ICR = 85% a 90%, para LED Branco com TC = 3000K, com fluxo mais baixo)  componentes robustos n s ge nta va Des
  • 108. Gráfico comparativo de Eficácia Luminosa LED
  • 110. Temperatura de Cor RGB 7000 70 LED Fósforo 3000 90
  • 111. Temperatura de Cor Iluminância X Aparência de Cor
  • 112. Luminárias Luminária é toda aquela aparelhagem que serve para modificar (controlar, distribuir e filtrar) o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas: desviá-lo para certas direções (defletores) ou reduzir a quantidade de luz em certas direções para diminuir o ofuscamento (difusores). Requisitos básicos: Rendimento
  • 113. Classificação das Luminárias Classificação de luminárias para iluminação geral de acordo com o direcionamento do fluxo luminoso proposta pela CIE
  • 115. Planejamento da Iluminação Um bom sistema de iluminação Iluminação natural complementada com luz artificial; Uso adequado de cores e criação dos contrastes; Proporcionar um ambiente confortável com pouca fadiga, monotonia e sem acidentes. Iluminação geral Distribuição regular das luminárias garantindo um nível de Plano de trabalho iluminamento uniforme sobre o plano de trabalho.
  • 116. Planejamento da Iluminação Iluminação localizada Concentra maior nível de iluminação sobre a tarefa. A iluminação geral é em torno de 50% da iluminação sobre a tarefa. Iluminação combinada (geral + tarefa) A iluminação geral é complementada com focos de luz localizada. A luz complementar é de 3 a 10 vezes superior a iluminação geral. Este tipo de iluminação é recomendada: • E > 1000 lux; • A tarefa exige luz dirigida; • Existência de obstáculos dificultando a
  • 117. Iluminação Natural Iluminação Zenital (Iluminação de grandes áreas) Iluminação Lateral
  • 118. Métodos de cálculo luminotécnico Métodos Método ponto-a-ponto
  • 119. Métodos de cálculo luminotécnico Método da Iluminância Média ou dos Lúmens Roteiro (N) ( e < 1,5 Hm ) Catálogo K ou E Pht Área OU N= CU.PL.φ Luminária
  • 120. Métodos de cálculo luminotécnico Método da Iluminância Média ou dos Lúmens Tabela de Coeficiente de Utilização - TBS 050/M2 - 2 x T8 32W Ex: IA ou K = 1,71 e refletâncias de teto = 70%, parede = 50% e piso = 20%
  • 121. Métodos de cálculo luminotécnico Determinação de Perda Luminosa (PL) Com o tempo, paredes e tetos ficarão sujos. Os equipamentos de iluminação acumularão poeira. As lâmpadas fornecerão menor quantidade de luz. Alguns desses fatores poderão ser eliminados por meio de manutenção. Admitindo-se uma boa manutenção periódica, podemos adotar os fatores de depreciação ou perda luminosa de acordo com a tabela a seguir: