Iluminação De Interiores - Método Das Cavidades Zonais

Iluminação de Interiores – Método das Cavidades Zonais

Autor: Paulo Eduardo Mota Pellegrino – 06/05/2006

Introdução

Convém ler calma e atentamente essa introdução e até recomendo sua releitura antes de iniciar os itens subseqüentes. Isto porque esta parte pretende apresentar uma visão geral do que virá a seguir numa forma compacta e não muito detalhada pois nosso enfoque tem por objetivo fornecer as informações necessárias para se executar um projeto de iluminação para interiores. Isso pressupõe que você conheça alguns dos termos de luminotécnica como, por exemplo, fluxo luminoso, intensidade luminosa, curvas isolux, etc. No site http://www.fazfacil.com.br/IluminacaoGlossario.htm pode-se encontrar um glossário de A a Z dos termos elétricos utilizados em iluminação.

Juntamente com alguns dos fatores citados no texto apresentamos entre parênteses suas iniciais em inglês, para facilitar uma possível pesquisa na internet. Por exemplo, caso você deseja saber mais sobre o fator Depreciação do recinto com a sujeira (RSDD), digite no site de pesquisa “RSDD illumination”.

Os cálculos de um projeto seriam extremamente simples se toda a luz produzida por uma lâmpada atingisse a área de trabalho sem que apresentasse perdas na luminária, não houvesse reflexão e absorção de parte dessa luz pelas superfícies (parede, teto, piso) do recinto, as superfícies permanecessem sempre limpas, as lâmpadas queimadas fossem imediatamente substituídas, e outras situações ideais que sabemos não existir na realidade. Para exemplificar esse cálculo simples suponhamos que queremos determinar a quantidade de lâmpadas necessárias para iluminar um recinto com área de 57,75m2, com uma iluminância média de 450 lux e o fabricante informa que a lâmpada que iremos usar apresenta, quando nova, um fluxo de 3350 lumens. Nota: (lux)=(lumens/m2).

Fácil, fácil... numero de lâmpadas

Infelizmente o projeto não é tão simples assim. Existem fatos e mais fatos que afetam o fluxo luminoso que atinge o plano de trabalho, ou seja, o plano para o qual pretendemos obter um determinado nível médio de iluminância. Vamos começar com o fato da luz ser refletida pelas superfícies do recinto, pois essa compreensão é o que nos dará a base do entendimento do significado da tal cavidade zonal. Os materiais e cores das superfícies de um recinto refletem a luz diferentemente um dos outros. Sua medida se faz pelo Coeficiente de Reflexão que é a relação entre o fluxo luminoso refletido pelo fluxo luminoso incidente. Esses coeficientes são normalmente encontrados em tabelas, cujos valores são função das cores e materiais utilizados (Tabela 1).

Suponhamos que o teto seja pintado de branco e seu coeficiente de reflexão (refletância base) seja 50%. Isso significa que 50% do fluxo luminoso é refletido e os outros 50% serão absorvidos pelo teto. Suponhamos também que as paredes sejam pintadas de cinza-claro com correspondente refletância base de 55%. Se a montagem da luminária for no teto a refletância será os mesmos 50% pois o teto coincide com o plano das luminárias. E se o teto estiver a uns 10 metros acima das luminárias e o recinto for bem largo? Intuitivamente, tenho certeza, você me responderá: hum!!! agora o teto refletirá bem menos. Continue com esse raciocínio para os casos de recinto largo e outro estreito de modo a considerar o efeito das paredes. Lembre-se que no recinto existe um piso (chão) e, portanto, ele também contribuirá com sua respectiva reflexão.

Nesse ponto você começa a perceber a influência que as dimensões dos espaços (cavidades) entre os planos teto-luminárias e plano de trabalho-piso têm no fluxo refletido. Esses novos valores corrigidos para as refletâncias base serão chamados de refletância efetiva da cavidade do teto (ρc) e refletância efetiva da cavidade do piso (ρp). Para o espaço (cavidade) do recinto, ou seja, entre o plano das luminárias e o plano de trabalho não haverá necessidade de corrigir a refletância base da parede. O coeficiente a ser usado nas tabelas é aquele correspondente às próprias refletâncias típicas obtidas em função das cores e materiais da parede.

Para o exemplo acima de teto com refletância 50%, parede com refletância 55% e, após calcular um índice (índice da cavidade do teto) função das dimensões do espaço entre o teto e o plano das luminárias, obtém-se pela consulta direta de gráficos um valor efetivo da refletância da cavidade do teto de (por exemplo) 30%. Se não entendeu o exemplo não se preocupe, basta saber que as cavidades do teto e do piso apresentam uma refletância efetiva obtida como função da refletância (base) das paredes, teto e piso e dimensões da respectiva cavidade.

O conhecimento dos valores das refletâncias efetivas das cavidades do teto e piso bem como do índice da cavidade do recinto tem como finalidade obter dos catálogos de luminárias dos fabricantes um fator conhecido por Fator de Utilização da luminária (FU). Esse fator representa, portanto, a eficiência luminosa do conjunto lâmpada-luminária-recinto.

Tendo compreendido tudo o que foi dito, agora sim, podemos calcular o número de lâmpadas com mais exatidão considerando todos os efeitos que provocam uma diminuição do fluxo luminoso que chega ao plano de trabalho. Em nosso exemplo inicial de se obter uma iluminância média de 450 lux, devemos dividir 450 por um fator (F) que leve em conta todos os efeitos (f) que provoquem essa diminuição, ou seja, F=f1xf2xf3xf4x..... Se o valor de for F=0.485 então o número de lâmpadas será .

Que eficiência luminosa, não? 50% do fluxo luminoso das lâmpadas são para atender o nível de iluminamento exigido; os outros 50% são perdidos. Isso sem falar no gasto em energia elétrica. Portanto, pense, pesquise e analise o que se pode fazer para executar um bom projeto do ponto de vista técnico-econômico.

Fluxo Luminoso

Normalmente o projeto de iluminação de interiores utiliza o Método do Fluxo Luminoso onde procura-se determinar o fluxo luminoso total emitido pelas fontes e necessário para se atingir um determinado nível de iluminância (lux) média no plano de trabalho e definido por:

eq.1

onde φ é o fluxo luminoso (lumen) que incide sobre a superfície de trabalho A(m2).

Mas nem todo o fluxo luminoso produzido pela lâmpada atinge o plano de trabalho devido às perdas na luminária e nas superfícies