1. Iluminação: Apresentação
Conceitos e Projetos
A história da OSRAM está intimamente ligada à história da humanidade, A OSRAM tem o prazer de colocar à disposição o Curso de
suas relações e descobertas quanto à iluminação, pois sempre teve Iluminação: Conceitos e Projetos. Seu objetivo é ser um guia
como meta o novo... o futuro. Isso só foi e é possível porque a OSRAM útil, principalmente para aqueles que se iniciam na área da
tem paixão por iluminação inteligente e busca ver o mundo em uma nova iluminação artificial.
luz. Por isso, fornece esse bem, de forma responsável, para a população
de mais de 159 países em todos os continentes. De maneira clara e bem estruturada, este curso apresenta
os principais conceitos luminotécnicos para que o leitor
Em 1910, a empresa criou as lâmpadas incandescentes com filamentos possa se posicionar de maneira mais segura diante de todas
de tungstênio, mas, desde então, os investimentos em pesquisa as etapas que compõem o projeto e sua execução.
resultaram em novas tecnologias como luzes que transportam dados
e vozes a qualquer lugar no planeta, curam bebês, eliminam cicatrizes, No início, nos referiremos também à luz natural, porque certos
purificam o ar e a água, além dos LEDs (diodo emissor de luz). conceitos não são privilégio exclusivo da artificial. Além disso,
lembramos a necessidade premente de trabalhar cada vez
No Brasil, a OSRAM está presente desde 1922 e sempre contribuiu mais o projeto luminotécnico como um todo – luz natural e
para o desenvolvimento socioeconômico do país. Em 1955, iniciou artificial, levando o melhor conforto, funcionalidade e
a fabricação nacional de lâmpadas no município de Osasco, na área economia às edificações.
metropolitana de São Paulo.
Hoje, a OSRAM se caracteriza como a empresa mais especializada do
mundo na área de iluminação. Tem uma vasta quantidade de patentes,
trabalhos científicos e prêmios internacionais que garantem um portfólio
com cerca de cinco mil tipos de lâmpadas. Ao mesmo tempo, sua
atuação reflete um engajamento incondicional na preservação do meio
ambiente e na qualidade de vida das pessoas em todo o mundo.

2. Índice
Capítulo 05 Critérios de desempenho do ponto de vista do 33
projeto de iluminação
Capítulo 06 Modelos de avaliação em iluminação 35
6.1 Método de cálculo de iluminação geral: 36
Capítulo 01 Conforto luminoso 06 Método das e ficiências
6.2 Método de cálculo para iluminação dirigida: 37
Capítulo 02 Objetivos da iluminação 10 Método ponto a ponto
6.3 Avaliação de custos 39
Capítulo 03 Sistemas de iluminação 10 6.3.1 Custos de investimento 39
6.3.2 Custos operacionais 40
Capítulo 04 Conceitos básicos: grandezas fotométricas 15 6.3.3 Cálculo de rentabilidade 40
4.1 A radiação solar e a luz 15 6.4 Softwares 42
4.2 Luz e Cores 16
4.3 Potência Total Instalada 17 Capítulo 07 Exemplos de aplicação 44
4.3.1 Densidade de Potência 17 7.1 Exemplo 1 - Cálculo de iluminação geral 44
4.3.2 Densidade de Potência Relativa 18 7.2 Exemplo 2 - Cálculo de iluminância 50
4.4 Fluxo Luminoso 19 7.3 Exemplo 3 - Cálculo de iluminação dirigida: 51
4.5 Eficiência Energética 19 Fonte de luz com refletor
4.5.1 Eficiência de lâmpada 19 7.4 Exemplo 4 - Cálculo de iluminação dirigida: 52
4.5.2 Eficiência de luminária 20 Abertura do facho de luz com refletor
4.5.3 Eficiência do Recinto 20
4.5.4 Fator de Depreciação (ou de Manutenção) 22 Capítulo 08 Anexos 53
4.6 Nível de Iluminância 23 Anexo 1 - Equipamentos auxiliares utilizados 53
4.6.1 Nível Adequado de Iluminância 24 em iluminação
4.7 Intensidade Luminosa 24 Anexo 2 - Níveis de Iluminância 54
4.7.1 Curva de distribuição luminosa 24 Recomendáveis para Interiores
4.8 Luminância 25 Anexo 3 - Coeficiente de Reflexão de 55
4.9 Índice de reprodução de cor 27 alguns materiais e cores
4.9.1 Espectro de Radiação Visível 28 Anexo 4 - Planilha de cálculo - Método dos fluxos 56
4.10 Temperatura de cor 28 Anexo 5 - Fator de depreciação 58
4.11 Fator de fluxo luminoso 32
4.12 Vida útil, vida média e vida mediana 32 Bibliografia Referência bibliográfica 59

3. 01 | iluminação: ConFORTO LUMINOSO
Meio Ambiente
(clima)
Objetivos, físicos e
quantificáveis
Qtde. de luz: Lux Sensações
Nível de ruído: dB(A) Estímulos 1º Nível de conforto
Temperatura do ar: ºC Resposta fisiológica
Umidade relativa: % aos estímulos
Ventos: m/s ambientais
Figura 1 – O conceito de conforto: resposta fisiológica a estímulos ambientais
quantidade, qualidade da luz e sua através de sensações.
distribuição, contrastes etc. O mesmo Neste momento é pertinente, então,
raciocínio serve para as outras áreas nos perguntarmos como podemos
do conforto ambiental 1 . Para a área definir conforto, e, particularmente, o
de acústica, teremos um certo nível de conforto visual.
barulho (ruído de fundo medido pelo
seu nível de intensidade sonora em Quanto menor for o esforço de
dB(A)), as frequências desse ruído, sua adaptação do indivíduo, maior será
distribuição e propagação etc. Para a sua sensação de conforto (fig. 1).
área de conforto térmico, teremos a
temperatura do ar, a umidade relativa,
1. Conforto luminoso Para que possamos entendê-la de maneira a ventilação no ambiente, uma certa Mas o que seria este “esforço de
mais clara e objetiva, começaremos quantidade de insolação etc. adaptação”? Do ponto de vista
O que todos nós queremos - arquitetos, por discutir primeiramente o que é Todos esses estímulos ambientais são fisiológico, para desenvolvermos
engenheiros, decoradores de interiores, conforto luminoso. físicos, objetivos e quantificáveis. determinadas atividades visuais,
empresas fornecedoras de tecnologia, O primeiro nível para avaliarmos o que O usuário sentirá todas estas variáveis nosso olho necessita de condições
produtos e serviços e, principalmente, é o conforto luminoso refere-se à físicas do espaço por meio de seus sentidos específicas e que dependem muito
o usuário final - é que nossos ambientes resposta fisiológica do usuário. - visual, auditivo e termo-metabólico - e a das atividades que o usuário realiza.
tenham o melhor conforto luminoso, a Um determinado ambiente provido de elas responderá, num primeiro momento, Por exemplo: para ler e escrever, é
melhor qualidade e o menor custo luz natural e/ou artificial, produz
possível. Esta equação, que parece estímulos ambientais, ou seja, um 1 O conforto ambiental é uma área de formação técnica definida pelo MEC na estrutura curricular profissional de arquitetos e
simples, depende de muitas variáveis. certo resultado em termos de urbanistas. É composta de quatro sub-áreas: conforto térmico, iluminação (natural e artificial), acústica e ergonomia.
6 7

4. 01 | iluminação: ConFORTO LUMINOSO
Objetivos, físicos, quantificáveis Subjetivas e dificilmente quantificáveis
Estímulos Sensações / emoções
Avaliação que depende não
só da resposta física mas:
• Da experência anterior
• Da personalidade
Qtde. de luz: Lux • Do estado de ânimo
Nível de ruído: dB(A) • Da faixa etária
Temperatura do ar: ºC • Da relação de gênero
Umidade relativa: % • De aspectos culturais e
Ventos: m/s estéticos
Figura 3 - Conforto como sensações a
Figura 2 – O conceito de conforto: sensações e emoções subjetivas
partir de estímulos físicos
necessária uma certa quantidade de pode e deve ser equacionado somente ao seu meio ambiente tem, portanto, pessoas se elas estão se sentindo bem
luz no plano de trabalho 2 ; para por esta “vertente fisiológica” de maior um componente subjetivo importante. ou não em um determinado ambiente,
desenhar ou desenvolver atividades ou menor esforço? Não. Hopkinson No processo de atribuir significado a sob determinadas condições
visuais de maior acuidade visual diz: “Aquilo que vemos depende não um determinado estímulo ambiental, ambientais, a totalidade delas faz
(atividades mais “finas” e com maior somente da qualidade física da luz ou o homem lança mão de uma série de automaticamente uma relação direta
quantidade de detalhes), necessita-se da cor presente, mas também do fatores: sua experiência pessoal, sua com os estímulos físicos, objetivos
de mais luz 3 . Mas quantidade de luz estado de nossos olhos na hora da personalidade, aspectos culturais, a deste ambiente, mensurando-os. Dirão
não é o único requisito necessário. visão e da quantidade de experiência relação de gênero e idade, entre “sim” ou “não” dependendo se a
Para essas atividades, a boa distribuição de visual da qual temos de lançar mão outros fatores. temperatura está alta ou baixa, se tem
luz no ambiente e a ausência de contrastes para nos ajudar em nosso julgamento... Este caráter subjetivo da definição de muito ou pouco barulho, muita ou
excessivos (como a incidência direta do sol Aquilo que vemos depende não só da conforto ambiental, seja ele luminoso, pouca luz, se está abafado ou bem
no plano de trabalho e reflexos indesejáveis) imagem que é focada na retina, mas térmico ou acústico, é muito importante ventilado etc.
também são fatores essenciais. da mente que a interpreta” 4. Ou seja, e, em algumas situações de projeto,
Quanto melhores forem as condições não é possível fazer uma distinção como veremos mais adiante, é vital.
propiciadas pelo ambiente, menor será marcante entre experiência sensorial e Quando pedimos para 100 pessoas
Conforto é, portanto, a
o esforço físico que o olho terá de fazer emocional, uma vez que a segunda definirem o que entendem por conforto,
interpretação de estímulos
para se adaptar às condições ambientais certamente depende da primeira e 99 o definirão com uma palavra
objetivos, físicos e facilmente
e desenvolver bem a atividade em ambas são elos inseparáveis. Qualquer subjetiva. Dirão: é uma sensação de
quantificáveis, por meio de
questão. É o enfoque fisiológico da fato visual terá sua repercussão, depois de bem estar, é sentir-se bem num
respostas fisiológicas
definição de conforto ambiental. interpretado, no significado psico-emocional ambiente, é não se sentir incomodado,
(sensações) e de emoções,
Mas será que, para desenvolvermos que o homem lhe dá. é ter a satisfação plena dos sentidos,
com caráter subjetivo e de
uma determinada atividade, conforto Esta resposta sensorial do indivíduo é estar em harmonia com o ambiente,
difícil avaliação (Figs. 2 e 3).
é um ambiente aconchegante,
2 A norma 5413, da ABNT, estipula como mínimo 300 lux e máximo 750 lux.
3 A mesma norma estipula 1.000 lux para desenho, por exemplo. agradável etc. Mas, quando
4 HOPKINSON, R.G. & KAY, L.D. The light of building, ed. Faber and Faber Ltd, London, 1969. perguntamos para estas mesmas
8 9

5. 02 | objetivos da iluminação
Figura 4 Figura 5 Figura 6 - Iluminação geral Figura 7 - Exemplo de iluminação geral - Supermercado
Iluminação para atividade laborativa - escritório Iluminação para atividade não laborativa - residência
As duas sub-áreas do conforto instrumento de ambientação do espaço 3ª. Qual é a ambientação que queremos Vantagens: uma maior flexibilidade na
ambiental que têm maior grau de – na criação de efeitos especiais com dar, com a luz, a este espaço? disposição interna do ambiente – layout.
subjetividade são a ILUMINAÇÃO e a a própria luz ou no destaque de objetos Desvantagens: não atende às
acústica, respectivamente. e superfícies ou do próprio espaço. Pelas questões acima, vemos que, necessidades específicas de locais que
Este objetivo está intimamente qualquer que seja o sistema adotado, ele requerem níveis de iluminância6 mais
2. Os objetivos da iluminação associado às atividades não deverá sempre ser escolhido de uma elevados, grande consumo de energia e, em
laborativas, não produtivas, de lazer, forma intimamente ligada à função a ser algumas situações muito específicas,
Para a Iluminação, tanto natural quanto estar e religiosas – residências, exercida no local – novamente, as podem desfavorecer o controle do
artificial, a função é o primeiro e mais restaurantes, museus e galerias, igrejas laborativas e não laborativas. ofuscamento7 pela visão direta da fonte.
importante parâmetro para a definição etc. É a luz da emoção 5 (fig. 5). Este é o sistema que se emprega mais
de um projeto. Ela irá determinar o tipo Para se responder a primeira pergunta, frequentemente em grandes escritórios,
de luz que o ambiente precisa. 3. Os sistemas de iluminação classificamos os sistemas de acordo oficinas, salas de aula, fábricas,
O primeiro objetivo da iluminação é com a forma que as luminárias são supermercados, grandes magazines etc.
a obtenção de boas condições de Muitos profissionais cometem um erro distribuídas pelo ambiente e com os
visão associadas à visibilidade, primário num projeto luminotécnico, efeitos produzidos no plano de trabalho. b) Iluminação localizada: concentra-se
segurança e orientação dentro de um partindo inicialmente da definição de Esta classificação também é conhecida a luminária em locais de principal interesse.
determinado ambiente. Este objetivo lâmpadas e/ou luminárias. O primeiro como Sistema Principal. Nela, os Exemplo: este tipo de iluminação é útil
está intimamente associado às passo de um projeto luminotécnico é definir sistemas de iluminação proporcionam: para áreas restritas de trabalho em fábrica
atividades laborativas e produtivas – o(s) sistema(s) de iluminação, respondendo (figs. 8 e 9).
escritório, escolas, bibliotecas, bancos, basicamente a três perguntas: a) Iluminação geral: distribuição As luminárias devem ser instaladas
indústrias etc. É a luz da razão (fig. 4). 1ª. Como a luz deverá ser distribuída aproximadamente regular das luminárias suficientemente altas para cobrir as
O segundo objetivo da iluminação é pelo ambiente? pelo teto; iluminação horizontal de um certo superfícies adjacentes, possibilitando
a utilização da luz como principal 2ª. Como a luminária irá distribuir a luz? nível médio; uniformidade (figs. 6 e 7). altos níveis de iluminância sobre o plano
5 Algumas atividades estão, por essência, numa situação intermediária, como por exemplo as comerciais. Dependendo do tipo de loja, 6 Vide item 4.6
estaremos mais próximos de um caso ou de outro. 7 Vide item 4.8
10 11

6. 03 | sistemas de iluminação
0 10% 10 40% 40 60%
0 100% 60 90% 40 60%
40 60% 60 90% 90 100%
40 60% 10 40% 0 10%
Figura 8 - Iluminação localizada Figura 9 - Exemplo de iluminação localizada Figura 12 - Classificação das luminárias segundo a radiação do fluxo luminoso
Vantagens: maior economia de
energia, maior controle dos efeitos
luminotécnicos.
Desvantagens: deve ser complementada
por outro tipo de iluminação, e apresenta
menor flexibilidade na alteração da
disposição dos planos de trabalho.
Para responder a segunda pergunta,
Figura 10 – Iluminação de tarefa Figura 11 - Exemplo de iluminação de tarefa
“Como a luminária irá distribuir a luz?”,
classificam-se os sistemas de iluminação Figura 13 - Exemplo de sistema direto e indireto
de trabalho , ao mesmo tempo em que
8
devem ser reposicionadas. de acordo com a forma pela qual o fluxo
asseguram uma iluminação geral Para atividades laborativas, necessitam luminoso é irradiado pela luminária, ou,
suficiente para eliminar fortes contrastes. de complementação através do mais precisamente, de acordo com a Normalmente, quando temos um
Vantagens: maior economia de sistema geral de controle de quantidade do fluxo luminoso irradiado projeto de iluminação em mãos, o
energia, e podem ser posicionadas de uniformidade de luz do local. Para para cima e para baixo do plano horizontal dividimos em sistema principal,
tal forma a evitar ofuscamentos, outras situações, não necessariamente. e da luminária (e/ou lâmpada). Essa aquele que resolverá as necessidades
sombras indesejáveis e reflexões segunda classificação obedece ao funcionais, e sistema secundário,
veladoras, além de considerar as c) Iluminação de tarefa: luminárias esquema acima (fig. 12). que dará mais ênfase à “personalidade”
necessidades individuais. perto da tarefa visual e do plano de Muitos autores classificam os sistemas do espaço, a sua “ambientação” por
Desvantagens: em caso de trabalho iluminando uma área muito simplesmente por: direto, indireto e meio da luz (numa abordagem mais
mudança de layout, as luminárias pequena. (figs. 10 e 11) direto-indireto (compreendendo, nesse criativa, livre e não tão “funcional”).
8 Tanto para a iluminação localizada como para a de tarefa, que muitas vezes destinam-se a proporcionar altos níveis último caso, as classificações O sistema secundário relaciona-se
de iluminação (1.000-2000 lux). intermediárias). mais à terceira pergunta, “Qual é a
12 13

7. 03 | sistemas de iluminação
Sistema Principal Sistema Secundário
Geral Luz de Destaque
Luz de Efeito
Localizado Luz Decorativa
Modulação de Intensidade
De tarefa Luz Arquitetônica
Figura 14 - Sistemas de iluminação Figura 17 - Iluminação decorativa
Figura 15 - Iluminação de destaque
ambientação que queremos dar, com Luz arquitetônica: Obtida quando 4. Conceitos básicos: grandezas
a luz, a este ambiente?”. posicionamos a luz dentro de elementos fotométricas
arquitetônicos do espaço, como
Luz de destaque: Coloca-se ênfase em cornijas, sancas, corrimãos etc. Deve- As grandezas a seguir são
determinados aspectos do interior se tomar cuidado com esse termo, pois fundamentais para o entendimento
arquitetônico, como um objeto ou uma toda a luz deve ser, por definição, dos conceitos da luminotécnica.
superfície, chamando a atenção do olhar. arquitetônica. Ou seja, estar em perfeita A cada definição, seguem-se as
Geralmente, esse efeito é obtido com o uso integração com a arquitetura. Neste unidades de medida e o símbolo gráfico
de spots, criando-se uma diferença 3, 5 ou caso, estão apenas sendo escolhidos do Quadro de Unidades de Medida, do
até 10 vezes maior em relação à luz geral elementos arquitetônicos para servirem Sistema Internacional - SI, além de
ambiente. Este efeito pode ser obtido de suporte à luz (fig. 18). interpretações e comentários destinados
também posicionando a luz muito próxima a facilitar o seu entendimento.
Figura 16 - Iluminação de efeito
à superficie a ser iluminada. Exemplo:
paredes, objetos, gôndolas, displays, 4.1 A radiação solar e a luz
quadros etc (fig. 15). produz a luz. Ex: Lustres antigos, Uma fonte de radiação emite ondas
arandelas coloniais e velas criam eletromagnéticas com diferentes
Luz de efeito: Enquanto na luz de uma área de interesse no ambiente, comprimentos de onda. A radiação solar
destaque procuramos destacar algo, destacando o objeto mais do que tem três espectros principais desta
aqui o objeto de interesse é a própria iluminando o próprio espaço (fig. 17). radiação: o infravermelho - responsável
luz: jogos de fachos de luz nas pela sensação de calor - o espectro visível,
paredes, contrastes de luz e sombra Modulação de intensidade ou luz, e o ultravioleta – responsável pelo
etc (fig. 16). (dimerização): É a possibilidade de efeito higiênico da radiação (pois mata
aumentar ou diminuir a intensidade bactérias e fungos), pela despigmentação
Luz decorativa: Aqui não é o efeito das várias luminárias, modificando Figura 18 - Luz arquitetônica de alguns tipos de tecidos, pelo
de luz que importa, mas o objeto que com isso a percepção ambiental. bronzeamento da pele, etc.
14 15

8. 04 | Conceitos básicos
nm
Infravermelho
1013 Ondas largas
Ondas médias
1011 Ondas curtas nm
109 Ondas ultracurtas
780
107 Televisão
107 Radar
103 Infravermelho
Luz
610
Ultravioleta
Luz
10 590
10-3 Raios X 570
10-5 Raios Gama 500
380
10-7
10-9 Raios Cósmicos
Ultravioleta
10-11
10-15
Figura 21 - Composição das cores da luz
Figura 19 - Espectro eletromagnético
a porção do vermelho da fonte de luz, 4.3 Potência Total Instalada (ou
100
Luz é, portanto, a radiação eletromagnética % a maçã refletiria muito pouca luz, Fluxo Energético)
capaz de produzir uma sensação visual e 80 parecendo totalmente negra. Podemos Símbolo: Pt
Noite Dia
está compreendida entre 380 e 780 nm ver que a luz é composta por três Unidade: W ou Kw
60
(Figs. 19 e 20). A sensibilidade visual para cores primárias. É a somatória da potência de todos os
a luz varia não só de acordo com o 40 A combinação das cores vermelho, aparelhos instalados na iluminação. Trata-
380 780
comprimento de onda da radiação, mas verde e azul permite obtermos o se aqui da potência da lâmpada,
20
também com a luminosidade. branco (Sistema RGB: R=Red, multiplicada pela quantidade de unidades
A curva de sensibilidade do olho 0 G=Green, B=Blue). utilizadas (n), somado à potência
100 400 500 600 700 nm
humano demonstra que radiações de UV Luz IV A combinação de duas cores primárias consumida de todos os reatores,
menor comprimento de onda (violeta e Figura 20 produz as cores secundárias - magenta, transformadores e/ou ignitores. Uma vez
azul) geram maior intensidade de Curva de sensibilidade do olho humano à radiação visível amarelo e ciano. As três cores primárias, que os valores resultantes são elevados,
sensação luminosa quando há pouca dosadas em diferentes quantidades, a Potência Total Instalada é expressa em
luz (ex: crepúsculo, noite etc.), 4.2 Luz e Cores permitem obtermos outras cores de luz. quilowatts, aplicando-se, portanto, o
enquanto as radiações de maior Há uma tendência em pensarmos que os Da mesma forma que surgem diferenças quociente 1000 na equação.
comprimento de onda (laranja e objetos já possuem cores definidas. na visualização das cores ao longo do
n . w*
vermelho) se comportam ao contrário. Na verdade, a aparência de um objeto dia (diferenças da luz do sol ao meio-dia Pt = em Kw
1000
O olho humano possui diferentes é resultado da iluminação incidente e no crepúsculo), as fontes de luz
sensibilidades para a luz. Durante o sobre ele. Por exemplo, sob uma luz artificiais também apresentam diferentes *W = potência consumida pelo conjunto
dia, nossa maior percepção se dá para branca, a maçã aparenta ser de cor resultados. As lâmpadas incandescentes, lâmpada + acessórios.
o comprimento de onda de 550 nm, vermelha, pois ela tende a refletir a por exemplo, tendem a reproduzir
correspondente às cores amarelo- porção do vermelho do espectro de com maior fidelidade as cores 4.3.1 Densidade de Potência
esverdeadas. Já durante a noite, para radiação, absorvendo a luz nos outros vermelha e amarela do que as cores Símbolo: D
o de 510 nm, correspondente às cores comprimentos de onda. Se verde e azul, aparentando ter uma luz Unidade: W/m 2
verdes azuladas (fig. 20). utilizássemos um filtro para remover mais “quente”. É a Potência Total Instalada em watt
16 17

9. 04 | Conceitos básicos
Instalação 1 Instalação 2
1 2
A = 50 m2 A = 70 m2
E = 750 lx E = 400 lx
Pt = 1,5 Kw Pt = 1,4 Kw
D = 30 W/m2 D = 20 W/m2
Dr = 4 W/m2 Dr = 5 W/m2
por 100 lx por 100 lx
Figura 23 - Fluxo luminoso de uma lâmpada (lm)
Figura 22: Exemplos de avaliação do consumo energético.
uma fonte, medida em lúmens, na tensão
para cada metro quadrado de área. Logo: E 2 = 400 lx nominal de funcionamento.
Com esses dados, a Densidade de É chamado também de “pacote de luz”
Pt . 1000
D= em W/m 2 D Potência Relativa (Dr) é: (fig. 23).
A Dr = em W/m 2 . 100 lx
A.E
2
Essa grandeza é muito útil para os futuros 100 30 W / m 4.5 Eficiência Energética
Dr1 = = 4 W / m2 por 100 lx
cálculos de dimensionamento de sistemas 750 lx Símbolo: ŋw (ou K, conforme IES)
de ar-condicionado ou mesmo dos projetos Tomando-se como exemplo duas 100 lx Unidade: lm / W (lúmen / watt)
elétricos de uma instalação. A comparação instalações comerciais, (fig. 22) tem-se
entre projetos luminotécnicos somente se a primeira impressão de que a 20 W / m
2
4.5.1 Eficiência energética de lâmpadas
Dr2 = = 5 W / m2 por 100 lx
torna efetiva quando se leva em conta níveis instalação 2 é mais eficiente do que a 400 lx As lâmpadas se diferenciam entre si não
de Iluminância9 iguais para diferentes 1, já que a Densidade de Potência é: 100 lx só pelos diferentes Fluxos Luminosos que
sistemas. Em outras palavras, um sistema irradiam, mas também pelas diferentes
luminotécnico só é mais eficiente do que Logo, a instalação 2 consome mais potências que consomem.
1500
outro, se, ao apresentar o mesmo nível de D1 = = 30 W / m 2 energia por metro quadrado, e também Para poder compará-las, é necessário saber
50
Iluminância do outro, consumir menos watts fornece menos luz. Portanto, a quantos lúmens são gerados por watt
por metro quadrado. instalação 1 é mais eficiente. consumido. A essa grandeza dá-se o nome
1400
D2 = = 20 W / m 2 de Eficiência Energética (ou “Rendimento
70
4.3.2 Densidade de Potência Relativa 4.4 Fluxo Luminoso Luminoso”). A figura 24 exemplifica as
Símbolo: Dr Porém, ao avaliar-se a eficiência, é Símbolo: φ eficiências de alguns tipos de lâmpadas.
Unidade: W/m 2 p/ 100 lx preciso verificar a Iluminância em Unidade: lúmen (lm) Como geralmente a lâmpada é instalada
É a Densidade de Potência Total Instalada ambos os casos. Fluxo Luminoso é a radiação total da fonte dentro de luminárias, o Fluxo Luminoso final
para cada 100 lx de Iluminância. Supondo-se: E 1 = 750 lx luminosa entre os limites de comprimento disponível é menor do que o irradiado pela
de onda mencionados (380 e 780m). O fluxo lâmpada, devido à absorção, reflexão e
9 Vide iten 4.6 luminoso é a quantidade de luz emitida por transmissão da luz pelos materiais com que
18 19

10. 04 | Conceitos básicos
170
160
150
140 φ
130 h pend
120
110
100
90
h’
80 φ Luminária H
70
h
60
50 φ Plano
40
30
hpt
20
10
0
Incandes- Halóge- Mista Mercúrio DULUX® DULUX® Metálica LUMILUX® LUMILUX® Sódio
cente nas HWL® HQL® integradas não integr. HCI® t8 t5 NAV® Figura 25:
10 à 15 15 à 25 20 à 35 45 à 55 50 à 65 50 à 87 65 à 90 66 à 93 70 à 125 80 à 140 Figura 26 – Representação do Pé Direito Útil
Esquema de representação de Fluxos Luminosos.
Figura 24 - Eficiência energética (lm/W)
são construídas as luminárias. O Fluxo Certos catálogos fornecem a Curva de Índice do Recinto trabalho (hpt), menos a altura do
Luminoso emitido pela luminária é Distribuição Luminosa junto à Curva Símbolo: K pendente da luminária (hpend). Isto é,
avaliado através da Eficiência da Zonal de uma luminária. A Curva Zonal Unidade: não tem a distância real entre a luminária e o
Luminária (item 4.5.2). Isto é, o Fluxo nos indica o valor da Eficiência da plano de trabalho (Fig. 26).
Luminoso da luminária em serviço Luminária em porcentagem. O Índice do Recinto é a relação entre as Como já visto, o fluxo luminoso pode
dividido pelo Fluxo Luminoso da lâmpada. dimensões do local, dada por: ser alterado de acordo com o tipo de
4.5.3 Eficiência do Recinto luminária empregada e as dimensões
4.5.2 Eficiência de luminária Símbolo: ŋR a.b do recinto.
K=
(rendimento da luminária) Unidade: não tem h (a + b)
Símbolo: ŋL O valor da Eficiência do Recinto é dado Obs: quando a luminária for
Unidade: não tem por tabelas, contidas nos catálogos dos para iluminação direta embutida, h = h’.
“Razão do Fluxo Luminoso emitido por uma fabricantes de luminárias, onde
luminária, em relação à soma dos fluxos relacionam-se os valores dos coeficientes 3. a . b Fator de Utilização
K=
individuais das lâmpadas funcionando fora da de reflexão do teto, paredes e piso, com 2.h’ (a + b) Símbolo: Fu
luminária (fig. 25).” Normalmente, esse valor a Curva de Distribuição Luminosa da Unidade: não tem
é indicado pelos fabricantes de luminárias. luminária utilizada e o Índice do Recinto para iluminação indireta, sendo O Fluxo Luminoso final (útil) que irá
Dependendo das qualidades físicas do (para este último, vide p. 21). a = comprimento do recinto incidir sobre o plano de trabalho é
recinto em que a luminária será instalada, o Uma vez calculado o Índice do Recinto b = largura do recinto avaliado pelo Fator de Utilização.
Fluxo Luminoso que dela emana poderá se (K), procura-se identificar os valores da h = pé-direito útil Ele indica, portanto, a eficiência
propagar mais facilmente, dependendo da refletância do teto, paredes e piso. h’ = distância do teto ao plano de luminosa do conjunto lâmpada,
absorção e reflexão dos materiais e da Na interseção da coluna de trabalho luminária e recinto. O produto da
trajetória que irá percorrer até alcançar o refletâncias e linha de Índice do H = pé direito Eficiência do Recinto (ŋR) pela
plano de trabalho. Essa condição mais ou Recinto, encontra-se o valor da hpt = altura do plano de trabalho Eficiência da Luminária (ŋL) nos dá
menos favorável é avaliada pela Eficiência do Eficiência do Recinto (ŋR), via fator Pé-direito útil é o valor do pé-direito total o Fator de Utilização (Fu).
Recinto (vide item 4.5.3). de utilização Fu (vide p.21). do recinto (H), menos a altura do plano de
20 21

11. 04 | Conceitos básicos
Fu = ŋL . ŋR S3 = 9S1
Símbolo: Fd
Unidade: % S2 = 4S1 4 lux
Determinados catálogos indicam tabelas de Todo o sistema de iluminação tem, S1 9 lux
36 lux
Fatores de Utilização para suas luminárias. após sua instalação, uma depreciação
Apesar destes serem semelhantes às no nível de iluminância ao longo do
tabelas de Eficiência do Recinto, os valores tempo. Esta é decorrente da 1m
nelas encontrados não precisam ser depreciação do fluxo luminoso da 2m
multiplicados pela Eficiência da Luminária, lâmpada e do acúmulo de poeira 3m
uma vez que cada tabela é específica para sobre lâmpadas e luminárias. Para
uma luminária e já considera a sua perda na compensar parte desta depreciação,
emissão do Fluxo Luminoso. estabelece-se um fator de depreciação Figura 28 - Lei do inverso do quadrado da distância
Esta tabela nada mais é do que o valor da que é utilizado no cálculo do números
Eficiência do Recinto já multiplicado pela de luminárias. Este fator evita que o
Eficiência da Luminária, encontrado pela nível de iluminância atinja valores afins) e de 40% para ambientes com
interseção do Índice do Recinto (K) e das abaixo do mínimo recomendado. Para manutenção crítica (galpões industriais, E=
φ
A (m )
lm
2
Refletâncias(1) do teto, paredes e piso, nesta efeitos práticos pode-se utilizar a garagens etc.), dando origem a Fatores de
ordem (Fig. 27). tabela (Anexo 4). Depreciação, respectivamente, Fd = 0,8 e É também a relação entre intensidade
Nesta publicação, iremos considerar uma Fd = 0,6. luminosa e o quadrado da distância (I/
4.5.4 Fator de Depreciação (ou Fator depreciação de 20% para ambientes com h²) (fig.28). Na prática, é a quantidade
de Manutenção) boa manutenção / limpeza (escritórios e 4.6 Nível de Iluminância de luz dentro de um ambiente, e pode
Símbolo: E ser medida com o auxílio de um
Teto (%) 70 50 30 0 Unidade: Lux (lm/m2) luxímetro. Como o fluxo luminoso não é
Parede (%) 50 30 10 50 30 10 30 10 0 A luz que uma lâmpada irradia, distribuído uniformemente, a iluminância
Piso (%) 10 10 10 0 relacionada à superfície à qual incide, não será a mesma em todos os pontos
kr Fator de utilização define uma nova grandeza da área em questão. Considera-se, por
0,60 34 29 26 33 29 26 29 26 25
luminotécnica denominada de isso, a iluminância média (Em). Existem
0,80 40 36 33 39 35 32 35 32 31
Iluminamento, nível de iluminação ou normas especificando o valor mínimo
1,00 45 41 38 44 41 38 40 38 36
Iluminância (fig. 28). de iluminância média, para ambientes
1,25 50 46 43 49 45 43 45 42 41
1,50 53 50 47 52 49 46 48 46 45
Expressa em lux (lx), indica o fluxo diferenciados pela atividade exercida,
2,00 58 55 52 56 54 52 53 51 50 luminoso de uma fonte de luz que incide relacionados ao conforto visual. Alguns
2,50 60 58 56 59 57 55 56 55 53 sobre uma superfície situada à uma certa dos exemplos mais importantes estão
3,00 62 60 58 61 59 58 58 57 55 distância dessa fonte. relacionados no anexo 2 desta
4,00 64 63 61 63 62 60 61 59 58 A equação que expressa esta grandeza é: publicação (ABNT - NBR 5413).
5,00 66 64 63 64 63 62 62 61 59
Figura 27 - Exemplo de tabela de Fator de Utilização de Luminária
1Refletância ou Reflexão, vide anexo 3
22 23

12. 04 | Conceitos básicos
150
125
Margem para depreciação
de fluxo luminoso e acúmulo
100 de sujeira
80
Iluminância %
Tempo
Figura 29 - Compensação da depreciação no cálculo da Iluminância Média (Fator de Depreciação) para
Figura 30 - ângulo de abertura FLOOD 38º Figura 31 - ângulo de abertura SPOT 10º
ambientes com boa manutenção
180º 160º 140º 175º 155º 135º 125º
7
4.6.1 Nível Adequado de Iluminância Se a fonte luminosa irradiasse a luz 120 6
115º
4.8 Luminância
5
Quanto mais elevada a exigência visual da uniformemente em todas as direções, o Fluxo 80 120º
4
100º Símbolo: L
2
atividade, maior deverá ser o valor da Luminoso se distribuiria na forma de uma 60 95º
90º Unidade: cd/m2
85º
Iluminância Média (Em) sobre o plano de esfera. Tal fato, porém, é quase impossível de cd 90º 2
3 Das grandezas mencionadas, até
4 75º
trabalho. Deve-se consultar a norma NBR- acontecer, razão pela qual é necessário medir 40 5
6 65º
então, nenhuma é visível, isto é, os
80 60º 7
5413 para definir o valor de iluminância média o valor dos lúmens emitidos em cada direção. 8
9
55º raios de luz não são vistos, a menos
120 45º
pretendido. Como já foi mencionado Essa direção é representada por vetores, 10
11 35º q u e s e j a m re f l e t i d o s e m u m a
0º 20º 40º 12 5º 15º 25º
anteriormente, deve-se considerar também cujos comprimentos indicam as Intensidades 0
superfície e aí transmitam a sensação
que, com o tempo de uso, se reduz o Fluxo Luminosas. Portanto, intensidade luminosa Transversal Longitudinal de claridade aos olhos. Essa
Luminoso da lâmpada devido tanto ao é o Fluxo Luminoso irradiado na direção de Figura 32: Curva de distribuição de Intensidades sensação de claridade é chamada de
desgaste, quanto ao acúmulo de poeira na um determinado ponto (fig. 30 e 31). Luminosas no plano transversal e longitudinal para Luminância (fig. 33).
uma lâmpada fluorescente isolada (A) ou associada
luminária, resultando em uma diminuição da É a Intensidade Luminosa que emana de
a um refletor (B).
Iluminância. (Fig. 29) Por isso, quando do 4.7.1 Curva de distribuição luminosa uma superfície, pela sua superfície
cálculo do número de luminárias, estabelece-se Símbolo: CDL aparente (fig. 34).
um Fator de Depreciação (Fd), o qual, elevando Unidade: candela (cd) X 1000 lm ângulos em que ela é direcionada num A equação que permite sua determinação é:
o número previsto de luminárias, evita que, com Se, num plano transversal à lâmpada, plano (fig. 32).
o desgaste, o nível de Iluminância atinja valores todos os vetores que dela se originam Para a uniformização dos valores das I
L=
abaixo do mínimo recomendado. tiverem suas extremidades ligadas por um curvas, geralmente são referidas a 1000 A . cos α
traço, obtém-se a Curva de Distribuição lm. Nesse caso, é necessário multiplicar
4.7 Intensidade Luminosa Luminosa (CDL). o valor encontrado na CDL pelo Fluxo na qual:
Símbolo: I Em outras palavras, é a representação da Luminoso das lâmpadas em questão e L = Luminância, em cd/m²
Unidade: candela (cd) Intensidade Luminosa em todos os dividir o resultado por 1000 lm. I = Intensidade Luminosa, em cd
24 25

13. 04 | Conceitos básicos
Ofuscamento 45º
Iluminância Superfície aparente Reflexivo
Luz incidente não é visível A . cos α 3
Ofuscamento
Direto
10
α
2
3
Superfície iluminada
A 1
Figura 34 - Luminância (percepção de brilho) Figura 35 - Ofuscamento Figura 36 - Proporção harmoniosa de luminâncias
Luminância
Luz refletida é visível
Como os objetos refletem a luz de 200 cd/m², valores acima deste Efeitos Luz e Sombra
diferentemente uns dos outros, fica não devem ultrapassar o ângulo de Deve-se tomar cuidado no
explicado porque a mesma Iluminância 45º, como indicado na fig. 35. direcionamento do foco de uma
pode dar origem a Luminâncias O posicionamento e a Curva de luminária, para evitar que sejam
diferentes. Vale lembrar que o Coeficiente Distribuição Luminosa devem ser tais criadas sombras incômodas,
de Reflexão é a relação entre o Fluxo que evitem prejudicar as atividades lembrando, porém, que a total
Luminoso refletido e o Fluxo Luminoso do usuário da iluminação. ausência de sombras leva à perda da
Figura 33 - Luminância X Iluminância
incidente em uma superfície. Esse identificação da textura e do formato
coeficiente é geralmente dado em Proporção Harmoniosa entre dos objetos. Uma boa iluminação não
A = área projetada, em m² tabelas, cujos valores são em função das Luminâncias significa luz distribuída por igual.
α = ângulo considerado, em graus cores e dos materiais utilizadas (exemplos Acentuadas diferenças entre as
no anexo 3). Luminâncias de diferentes planos 4.9 Índice de reprodução de cor
Como é difícil medir a Intensidade causam fadiga visual, devido ao Símbolo: IRC ou Ra
Luminosa que provém de um corpo não Limitação de Ofuscamento excessivo trabalho de acomodação Objetos iluminados podem nos parecer
radiante (através de reflexão), pode-se Duas formas de ofuscamento podem dos olhos, ao passar por variações diferentes, mesmo se as fontes de luz
recorrer a outra fórmula, a saber: gerar incômodos: bruscas de sensação de claridade. tiverem idêntica tonalidade.
Para evitar esse desconforto, As variações de cor dos objetos
ρ.E • Ofuscamento direto, através de luz recomenda-se que as Luminâncias iluminados sob fontes de luz
L=
π direcionada diretamente ao campo visual. de piso, parede e teto se harmonizem diferentes podem ser identificadas
• Ofuscamento reflexivo, através da numa proporção de 1:2:3, e que, no através de um outro conceito, a
na qual: reflexão da luz no plano de trabalho, caso de uma mesa de trabalho, a Reprodução de Cor, e de sua escala
ρ = Refletância ou Coeficiente de direcionando-a para o campo visual. Luminância não seja inferior a 1/3 da qualitativa, o Índice de Reprodução
Reflexão Considerando que a Luminância da do objeto observado (fig. 36). de Cor (IRC ou RA). O IRC é
E = Iluminância sobre essa superfície própria luminária é incômoda a partir estabelecido em função da luz natural
26 27

14. 04 | Conceitos básicos
100
1a Ra 90-100 Testes de cor - Floricultura,
Muito Bom Nível 1 escritórios - residências - lojas
1b Ra 80-100
80 2a Ra 70-79
Bom Áreas de circulação - Escadas
Nível 2 oficinas - ginásios esportivos
2a Ra 60-69
60
Razoável Depósitos - Postos de gasolina
Nível 3 Ra 40-59 Pátio de montagem industrial
40
Vias de tráfego - Canteiro de
Ruim Nível 4 Ra 20-39 obras - Estacionamentos
Classificação Nível - Índice Irc Exemplos de aplicação
OSRAM - Linha de produtos Normas ABNT - 5413
Figura 37 - Índice de reprodução de cor e exemplos de aplicação
Figura 38 - IRC Figura 39 - Espectro da luz natural
que tem reprodução fidedigna, ou Espectros contínuos ou descontínuos
seja, 100. No caso das lâmpadas, o resultam em fonte de luz com presença
IRC é estabelecido entre 0 e 100, de comprimentos de ondas de cores
comparando-se a sua propriedade distintas. Cada fonte de luz tem,
de reprodução de cor à luz natural portanto, um espectro de radiação
(do sol). próprio que lhe confere características
Portanto, quanto maior a diferença na e qualidades específicas.
aparência de cor do objeto iluminado A cor de um objeto é determinada pela
em relação ao padrão, menor é seu reflexão de parte do espectro de luz que
IRC. Com isso, explica-se o fato de incide sobre ele. Isso significa que uma boa
lâmpadas de mesma Temperatura de Reprodução de Cor está diretamente ligada Figura 40 - Espectro das lâmpadas fluorescentes Figura 41 - Espectro das lâmpadas fluorescentes
LUMILUX® 830. LUMILUX® 860.
Cor possuírem Índice de Reprodução à qualidade da luz incidente, ou seja, à
de Cor diferentes (figs. 37 e 38). distribuição equilibrada das ondas
constituintes do seu espectro. Ao lado,
4.9.1 Espectro de Radiação Visível apresentam-se alguns espectros de
Como já mencionamos nos itens 4.1 e lâmpadas (figs. 39 a 43).
4.2, luz é uma faixa de radiação
eletromagnética, com comprimento de 4.10 Temperatura de cor
onda entre 380 a 780 nm (nanômetros), Símbolo: T
ou seja, da cor ultravioleta à vermelha, Unidade: K (Kelvin)
Figura 47
passando pelo azul, verde, amarelo e Em aspecto visual, admite-se que é bastante
roxo. As cores azul, vermelho e verde, difícil a avaliação comparativa entre a
quando somadas em quantias iguais, sensação de Tonalidade de Cor de diversas Figura 42 - Espectro das lâmpadas POWERSTAR® HCI® Figura 43 - Espectro das lâmpadas de sódio NAV
®
930.
definem o aspecto da luz branca. lâmpadas. Para estipular um parâmetro, foi
28 29

15. 04 | Conceitos básicos
definido o critério Temperatura de Cor psicológico, quando dizemos que um
(Kelvin) para classificar a luz. Assim como sistema de iluminação apresenta luz
um corpo metálico que, em seu aquecimento, “quente” não significa que a luz apresenta
passa desde o vermelho até o branco, uma maior temperatura de cor, mas sim que
quanto mais claro o branco (semelhante à a luz apresenta uma tonalidade mais
luz diurna ao meio-dia), maior é a Temperatura amarelada. Um exemplo deste tipo de
de Cor (aproximadamente 6500K). A luz iluminação é a utilizada em salas de estar,
amarelada, como de uma lâmpada quartos ou locais onde se deseja tornar um
incandescente, está em torno de 2700 ambiente mais aconchegante. Da mesma
2000K
2700K
3000K
3800K
4000K
4200K
5200K
6000K
6100K
K. É importante destacar que a cor da forma, quanto mais alta for a temperatura
luz em nada interfere na Eficiência de cor, mais “fria” será a luz (figs. 44 e 45).
Energética da lâmpada, não sendo válida Um exemplo deste tipo de iluminação é
100 Incandescente Halógenas DECOSTAR® T8
a impressão de que quanto mais clara, a utilizada em escritórios, cozinhas ou COOL BLUE®
HQI® E
mais potente é a lâmpada. locais em que se deseja estimular ou HCI® - T
90
Convém ressaltar que, do ponto de vista realizar alguma atividade laborativa. LUMILUX® LUMILUX® T5
DULUXSTAR® 827 HQI® NDL DULUXSTAR® 860
HQI® WDL DULUXSTAR® 840
80
Luz do dia Luz do dia 10
Especial
70
HWL®
60
HQL®
< 50
NAV®
Figura 45 - Tonalidade de Cor e Reprodução de Cor
Esta característica é muito importante visual é a utilização da iluminação para
de ser observada na escolha de uma dar ao ambiente o aspecto desejado.
lâmpada, pois dependendo do tipo de Sensações de aconchego ou estímulo
ambiente há uma temperatura de cor podem ser provocadas quando se
mais adequada para esta aplicação. Os combinam a Tonalidade de Cor correta
termos “luz quente” ou “luz fria” , da fonte de luz ao nível de Iluminância
3000 k 4000 k 6500 k 8000 k
portanto, referem-se à sensação visual pretendido (fig. 46).
de uma luz mais aconchegante ou mais Estudos subjetivos afirmam que para
Figura 44- Temperaturas de cor (K) branca, respectivamente. Iluminâncias mais elevadas são
Um dos requisitos para o conforto requeridas lâmpadas de temperatura
30 31