Quantidade de luz por ambiente: como fazer o cálculo de luz para seu projeto

Quantidade de luz por ambiente: como fazer o cálculo de luz para seu projeto

Que a iluminação está presente em nosso dia a dia, todos sabemos, mas uma questão recorrente é como calcular a quantidade suficiente de luz em um ambiente. Por isso, nesse conteúdo, vamos abordar de uma forma muito simplificada sobre como começar a se familiarizar com os “temidos” cálculos, além de entender o que considerar para cada local.

Lógica do cálculo luminotécnico:

1) Objetivo da iluminação (tipo de tarefa que será realizada, efeitos pretendidos, locais de interesse para receber destaque).
2) Dimensões do local (largura, comprimento, pé-direito e/ou distância até o plano de trabalho), materiais.
3) Análise de fatores de influência: nível de iluminância adequada, ofuscamento aceitável, proporção entre luminâncias sem grandes contrastes, efeitos de luz e sombra, IRC.

Conceitos básicos de cálculo de iluminação:

Por mais simplificado que seja o cálculo, é necessário ter em mente alguns conceitos obtidos a partir de dados fornecidos nas embalagens dos produtos.

  • Fluxo luminoso (φ): informação disponível nas embalagens de lâmpadas e luminárias, que significa quantidade de luz emitida pela fonte luminosa, em lúmens (lm).
  • Iluminância (E): relaciona a luz que a lâmpada irradia com a superfície sobre a qual ela incide. É calculada pela divisão entre fluxo luminoso pela área. Assim,
  • E = φ/ área

Essa grandeza pode ser medida por um aparelho chamado luxímetro, mas ela não é igualmente distribuída em todo um ambiente, sendo necessário estabelecer uma média. Existem valores considerados mínimos de iluminância de acordo com as atividades realizadas. Há alguns anos, a NBR 5413 trazia valores para interiores e foi substituída pela NBR ISO/ CIE 8995-1:2013 – Iluminação em ambientes de trabalho. Os valores servem como referência ao que seriam iluminâncias médias nos locais para atividades diversas.

Assim, saber o que é iluminância média é o primeiro passo para se familiarizar com cálculos luminotécnicos. Seguem alguns exemplos:

Ambiente                                                          Iluminânca média (Em)

Vestiários, banheiros, toaletes                 200

Sala de espera                                                  200

Salas de descanso                                           100

Áreas de circulação e corredores              100

Escrever, teclar, ler, processar dados      500

Cozinha                                                               500

Brinquedoteca                                                 300

No entanto, em termos práticos, quando pensamos em iluminância média, estamos considerando apenas a luminária ou lâmpada e o plano iluminado. Essa é uma maneira muito simplificada de pensar a iluminação porque desconsidera questões como: a cor das paredes do ambiente – ambientes mais escuros necessitam de mais luz, as condições da luminária (fatores como poeira e sujidades reduzem a quantidade de luz emitida), além de desconsiderar a maneira como esse fluxo luminoso é emitido. Imagine quanta diferença há em considerar uma luminária de LED, que usa um difusor e tem uma luz distribuída em um ângulo de 120° e uma lâmpada de foco, onde esse fluxo é direcionado em um ângulo de 10°.

A iluminância média pode nos ajudar a ter uma primeira ideia de quantidade de luz necessária em um ambiente.

Exemplo: Imagine uma sala de 4,00m x 4,00m (área = 16m²) que será utilizada como local de trabalho em um computador. Ao considerar o mínimo estabelecido pela norma NBR ISO/ CIE 8995-1:2013, temos como mínimo 500 lux de iluminância, o que levaria a um fluxo luminoso de 8.000lm, afinal:

Em = φ / Área , ou seja, 500 = φ/ 16   φ = 8.000 lm

Assim, mesmo desconsiderando as outras questões mencionadas anteriormente, que influenciam na necessidade do fluxo luminoso em um local, saberíamos que 8.000lm em um local de trabalho com computador e área de 16 m² seria o mínimo necessário para atender a luminância média mínima. Nesse caso, essa quantidade mínima deveria ser considerada  mediante o uso de peças com maior ângulo de abertura, como luminárias LED com difusor ou uso de fitas de LED de maior fluxo luminoso, podendo ser complementada por outros itens que fossem julgados interessantes para o local, como iluminação de prateleiras ou spots para destacar locais.  Vale lembrar que, dependendo do tipo de atividade, é necessário considerar anda a possibilidade de ofuscamento de determinadas peças e evitar.

Para as peças de iluminação direcional vale a pena tomar nota:

Curva de distribuição luminosa: é a representação da intensidade luminosa em todos os ângulos que ela é distribuída em um plano transversal à lâmpada. Sua unidade é candela (cd). Essas curvas vocês podem encontrar em nosso catálogo e elas ajudam a entender como se distribui a luz de uma lâmpada ou luminária, especialmente útil quando se trata de ângulos fechados.

Seguindo no aprofundamento cálculo da iluminação ideal:

Luminância: sensação de claridade que nos é fornecida a partir da luz rebatida por uma superfície, indicada pelo símbolo L e unidade cd/m² (candela por metro quadrado)

Conforme mencionado anteriormente, a cor de um local tem importância porque cada cor absorve a luz de uma maneira. O branco, conforme sabemos, é a cor que mais reflete e o preto, a cor que mais absorve luz. Assim, podemos calcular de que maneira as superfícies que recebem e refletem a luz e nos provocam a sensação de maior ou menor claridade.

L = ρ x E / π

onde ρ = Refletância ou Coeficiente de Reflexão (encontrada em tabelas)

E = Iluminância sobre essa superfície (em lux)

Como os objetos refletem a luz diferentemente, é possível entender porque a mesma Iluminância pode dar origem a luminâncias diferentes. O coeficiente de reflexão é geralmente dado em tabelas, cujos valores variam de acordo com as cores e os materiais utilizados. De acordo com a NBR ISO/ CIE 8995-1:2013, as luminâncias das superfícies são determinadas pela refletância e pela iluminância nas superfícies. As faixas de refletâncias internas mais importantes são:

— teto: 0,6 – 0,9
— paredes: 0,3 – 0,8
— planos de trabalho: 0,2 – 0,6
— piso: 0,1 – 0,5

Alguns fatores, embora importantes, não entram de forma objetiva no cálculo luminotécnico, como a temperatura de cor e o índice de reprodução de cor. Tais especificações devem levar em consideração fatores individuais e a necessidade de preservação do aspecto real das cores de acordo com as tarefas realizadas.

Como calcular iluminação direcional:

Para complementar, quando há o uso de luminárias com lâmpadas focais, o cálculo pode seguir dessa maneira:

Cálculo de iluminação direcional – ponto a ponto:

E = I/ d²
E= iluminância em lux
I =  intensidade luminosa do ponto, em lumens
d = distância em metros (a distância precisa ser no mínimo 5 vezes maior que as dimensões físicas do ponto de luz.

Quando o ponto não é perpendicular ao plano:

E = Iα x cos³α/ h²

Agora, você já sabe como realizar um cálculo luminotécnico para os seus projetos e cada ambiente. O próximo passo, é entender quais efeitos você gostaria de criar e escolher os melhores produtos para isso.

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Até a próxima!

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