Iluminância

O que significa iluminância?

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Antes de entrarmos na definição de o que significa iluminância, se faz necessário introduzir o assunto com:

Grandezas e Unidades

É importante, como em qualquer ramo do conhecimento, estar ciente das grandezas e unidades empregadas em iluminação.

Sendo assim, para cada grandeza é apresentado pelo menos um exemplo com o objetivo de fixar seu conceito e manuseio.

Como poderá ser depreendido, existem grandezas mais utilizadas do que outras, porém algumas influem de forma significativa na questão relacionada com a conservação de energia como:

Eficácia luminosa, temperatura de cor e índice de reprodução de cores.

Outras, por sua vez, são tradicionalmente conhecidas como são os casos de fluxo luminoso e da iluminância devido seu emprego constante e absolutamente necessário nos projetos de iluminação.

Finalmente, a luminância, que está, aos poucos, cada vez mais, se inserindo no cálculo dos projetos de iluminação.

O progresso da ciência evidenciado nos séculos XVII e XVIII exigiu a padronização de um sistema de medidas.

A academia de Ciências de Paris, em 1791, recomendou o uso de um sistema baseado no metro e no quilograma.

Posteriormente, em 1799, foram depositados os padrões do sistema métrico.

Finalmente, em 1869, uma comissão internacional recomendou a criação de um organismo específico para este fim.

Isto permitiu que em 1873 tivesse início na localidade de Sèvres, próxima de Paris, o Bureau International des Poids et Mesures (Escritório Internacional de Pesos e Medidas).

Desta forma o sistema de medidas atualmente conhecido é o resultado de um longo trabalho de convencimento de quase um século em que indivíduos e nações operaram em prol de um bem maior: a humanidade.

Entretanto, em que pese este esforço desenvolvido pelas nações, a adoção das unidades nem sempre obedeceu a critérios racionais e nem todos os países aderiram ao sistema métrico logo de início.

Foi necessário que surgissem, entre as duas grandes guerras mundiais, as comissões técnicas internacionais (entre elas a de iluminação) e que estas preparassem o ambiente para a padronização que, trilhando um longo caminho, originou, em 1960, o Sistema Internacional de Unidades, ou SI.

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Existem, neste sistema, sete unidades de base: o metro, o quilograma, o segundo, o kelvin, o ampère, a candela e o mol.

A grandeza a qual pertence a unidade deve ser entendida como característica de um fenômeno, corpo ou substância que pode ser qualitativamente diferenciada e quantitativamente determinada.

A unidade, por sua vez, representa ser a convenção utilizada para expressar quantitativamente as grandezas que tenham a mesma dimensão e são apresentadas, em geral, sob a forma de uma abreviatura.

Na abreviatura das unidades não se usam pontos ou o plural e as unidades oriundas de nomes próprios são abreviadas com letra maiúscula

Grandezas e unidades de base

Tabelas de SI de Iluminação

Sistema Internacional de Unidades

As grandezas empregadas em iluminação são regidas pelas leis da óptica energética e fotométrica.

A óptica energética é mais abrangente e atinge todo o domínio da iluminação, incluindo aquele que não está ligado somente com a sensação da visão. Já a óptica fotométrica está ligada com o ato de ver.

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Como estas grandezas não são usualmente empregadas, existe, para aqueles que estão iniciando o estudo de iluminação, a dificuldade natural quanto a sentir o “tamanho” das unidades, ou seja, a sua influência dentro de um sistema de iluminação.

O que são 100 lux? Seria similar à necessidade de avalilar o que representa um consumo de galões de gasolina por milha, frente ao uso de quilômetros por litro.

Entretanto, na medida em que os problemas de iluminação são resolvidos e mensurações sobre sistemas existentes são realizadas, este sentimento vai sendo adquirido aos poucos, tornando-se familiar.

Julga-se que o mais importante é ter a noção física da grandeza e o que representa para o sistema de iluminação, principalmente em termos de economia energética.

Assim sendo, recomenda-se que o leitor não dê uma importância fundamental para a definição rigorosa da unidade, visto que isto interessa sobretudo aos laboratórios especializados em iluminação.

O objetivo deste livro é que o especialista possa analisar um sistema existente ou projetar um sistema futuro, de maneira que possa discernir quais os fatores que poderão ser alterados, visando a conservação da energia, sem detrimento das qualidades de um projeto adequado de iluminação.

Atingir este objetivo significa estar constantemente a par das inovações que os fabricantes paulatinamente introduzem no mercado.

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Das sete grandezas de base, três são fundamentais: massa, comprimento e tempo.

A estas une-se uma quarta que irá completar o sistema de medidas, para um determinado ramo da ciência.

Em luminotécnica a quarta unidade é a intensidade luminosa, expressa em candelas, sendo que as demais são derivadas.

O quadro fica completa na medida em que se unem duas grandezas suplementares, de caráter geométrico: o ângulo plano e o ângulo sólido

O que significa Iluminância?

Símbolo: E

Unidade: lux (lx)

O melhor conceito sobre o que significa iluminância talvez seja uma densidade de luz necessária para uma determinada tarefa visual.

Isto permite supor que existe um valor ótimo de luz para quantificar um projeto de iluminação.

Baseado em pesquisas realizadas com diferentes níveis de iluminação, os valores relativos à iluminância foram tabelados.

No Brasil eles se encontram na NBR 5413 – Iluminância de Interiores, que segue a tendência para iluminação esportiva, a base pode ser definida por norma internacional e os níveis admitidos no Brasil para iluminação pública necessitam ser revistos.

Por definição, iluminância é o limite da razão fluxa luminoso dϕ, incidente num elemento de superfície que contém o ponto dado, para a área dA deste elemento, quando esta área tende para zero.

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Em termos mais simples é o fluxo luminoso incidente numa superfície por unidade de área.

Em matemática:

E = lim Δϕ/ΔA = dϕ/dA

(ΔA -> 0)

onde: dϕ é fluxo l uminoso (lm);

dA é área (m²);

E é a iluminância (lx)

Iluminância é a luz em função da distância, ou seja Fluxo luminoso sobre Área.

Ter cuidado para não confundir Iluminância com Luminância.

Iluminância: Quando o fluxo luminoso “chega” a um objeto ou superfície iluminada.

Luminância: Quando a iluminância é refletida e recebida em nossos olhos.

Medida em Lux.

Símbolo: E

Unidade lux (lx)

o que significa Iluminância

Um lux corresponde à iluminância de uma superfície plana de um metro quadrado de área, sobre a qual incide perpendicularmente um fluxo luminoso de um lúmen.

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Importante notar que a iluminância está ligada a um ponto na superfície que independe da posição do observador.

O conceito de iluminância, que se reveste à primeira vista de simplicidade, revela que a definição dos seus níveis adequados é complexa devido à sua subjetividade.

Assim como MOON foi um dos pioneiros no estudo científico da iluminação artificial, HOPKINS e outros estabeleceram metodologias para o estudo da iluminância natural, aplicada em ambientes.

Em sua obra Daylighting, traduzida para o português pela Fundação Calouste Gulbenkian Iluminação Natural (1966), consta o seguinte teor: “Há dois aspectos do problema da iluminância natural que são igualmente importantes.

O primeiro, consiste em garantir uma iluminação suficiente para que se possa trabalhar com eficiência, rapidez e sem erro. O segundo, consiste em proporcionar um ambiente visual agradável.

Estes problemas não são incompatíveis, mas é tão fácil ignorar um deles ao tentar satisfazer o outro que, frequentemente, o aspecto qualitativo da luz do dia é negligenciado ao tentar satisfazer uma especificação que exige uma certa quantidade mínima de luz.

É evidente, que o estabelecimento de uma luz adequada para um trabalho visualmente eficiente é o primeiro requisito para um projeto de iluminação, mas se estre critério quantitativo é assegurado apenas à custa de um encadeamento (ofuscamento) excessivo e desconforto visual, o resultado não será considerado satisfatório pelo usuário.

O texto dirigido para iluminação natural também é extremamente válido na iluminação artificial e comprova, mais uma vez, que iluminação não é apenas iluminância.

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A quantidade de luz, para uma determinada tarefa visual, é obtida através da iluminância, mas a sua qualidade é bem mais complexa por ser extremamente subjetiva.

É usual nos trabalhos de iluminação empregar-se a iluminância média que é dada pela expressão decorrente da segunda definição apresentada.

E = ϕ/A

A nomenclatura da iluminância existente no Brasil é divergente.

Pelo INMETRO o termo correto é o já consagrado anteriormente pela ABNT, isto é, iluminamento, que provém da tradução francesa de éclairement (daí o símbolo internacional E).

Iluminância é o termo atualmente adotado pela ABNT provindo da tradução da expressão inglesa illuminance.

Será empregado este último, entendendo-se que ambos – iluminância e iluminamento – são sinônimos. Seria de todo conveniente que INMETRO e ABNT chegassem a um consenso quanto à terminologia.

O especialista de iluminação tendo isso em mente observará que esta questão não é rigorosamente significativa e trabalhará com esses sinônimos.

Fonte: Livro Iluminação Econômica Cálculo e Avaliação

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