Quem busca compreender a luminotécnica certamente se atêm a duas premissas iniciais. A primeira é a do receio de seus fundamentos, pois afinal quem é que verdadeiramente se debruçou sobre aspectos da engenharia técnica da luz? Vagamente podemos, alguns poucos, se recordar de conceitos básicos da luz do primário escolar, nas disciplinas de ciências. Já outros, acadêmicos e engenheiros, estão em busca de compreender como afinal utilizar estes fundamentos técnicos básicos da luz sobre as recomendações das normas técnicas em seus projetos, agregando valor e entregando qualidade de vida aos seus clientes. Já a segunda premissa é a história da luminotécnica, está movendo os mais curiosos, densos e sistemáticos.

Parece bobo se ater a história da luminotécnica, contudo, os mais velhos podem se recordar das lâmpadas incandescentes, que frequentemente queimavam e era necessário realizar sua trocar, por vezes obrigando o indivíduo a usar até vela na ausência de um smartphone à época, passado não tão distante. Essa lembrança nos traz para um paradigma atual, uma exigência atual de que é proibido a comercialização de lâmpadas incandescentes! Então surge o paradigma: quem deve assumir o posto da centenária lâmpada incandescente? que surgiu no final do século 19 e foi melhorada por Thomas Edison… E porque? Quais são os prós e contras? Quais parâmetros deveríamos utilizar para tomar essa decisão? Eis a luminotécnica para resolver essas questões!

Thomas Edison não inventou a lâmpada

No rol da compreensão da luminotécnica, certamente a primeira coisa que precisa ser desfeita é do mito fundador de que a lâmpada incandescente teria sido inventada por Thomas Edison. A história da invenção da lâmpada é bem mais rica, e há diversos experimentalistas, com destaques para Heinrich Göebel que em 1854 construiu vários modelos de lâmpadas incandescentes, e Joseph Wilson Swan já em 1878 com poucos recursos também propôs alguns modelos, contudo, em particular Swan, não obtiveram êxito por falta de qualidade de seus produtos, lhes faltavam investimentos, aperfeiçoamento e determinação. O que não se pode dizer o mesmo de Thomas Alva Edison que em 1879 aperfeiçoou a lâmpada incandescente a ponto de torná-la industrializável.

Sem entrar no mérito mais profundo das origens da luminotécnica e tempos remotos e, por exemplo, dos rincões dos Brasil, se atemos ao que compete à primeira premissa: fundamentos e a usabilidade. O texto que se segue visa esclarecer os fundamentos da luminotécnica, mostrar como utilizar as normas técnicas sobre o assunto e como utilizar algumas ferramentas computacionais para realizar simulação da luminotécnica de áreas internas e externas de uma edificação.

O tripé da Luminotécnica

A Luminotécnica se firma em um tripé, do qual requer várias horas de estudos, este tripé é constituído por “Luz, Visão e Cores”.

1.   Há diversas teorias para se explicar a Luz, que dependendo pode-se escolher qual adotar para melhor compreensão do fenômeno que se está analisando, por exemplo o fóton, com a utilização da Teoria dos quanta.

2.   Já a Visão compete à área biológica, no entendimento de como o olho humano recebe, transmite e traduz a Luz, o que inclui o campo de visão horizontal e vertical, a sensibilidade do olho com a idade, acomodação visual e a adaptação visual (o ajuste da “câmara”, a íris, ao trocar de ambiente com diferentes iluminações).

3.   Já as Cores compete o entendimento da percepção do que é visto, uma síntese aditiva é uma mistura de luz, já uma síntese subtrativa é uma mistura de tinta, então surgem conceitos como RGB (Red, Green e Blue) e CMYK (Cian, Magenta, Yellow e Black).

Fundamentos da Luminotécnica – conceitos

A partir desse tripé conceitual da Luminotécnica podemos fundamentar os primeiros conceitos técnicos.:

1.   O primeiro é o da temperatura da cor, esta é a aparência da cor emitida por uma fonte de luz. Lâmpadas com baixa temperatura de cor, medida em kelvin (K), possuem coloração amarelada, enquanto que lâmpadas com temperatura elevada de cor possuem a tonalidade azulada ou branca.

2.   O segundo conceito é o da Refletância, esta pode ser escalonada percentualmente de 0 a 100% do preto teórico até branco teórico, estando o violeta com 5%, o vermelho com 17%, o azul celeste com 30%, o laranja com 50%, o verde limão com 60%, o amarelo com 70% e o branco cal com 80% de refletância, respectivamente.

3.   O terceiro conceito técnico, aqui listado, é o IRC – Índice de Reprodução de Cor, este serve como comparativo à luz natural do sol. Lâmpadas amareladas, baixa temperatura de cor, a base de sódio, possuem cerca de 20% de IRC, já uma lâmpada metálica de quadra poliesportiva possui cerca de 70% de IRC, enquanto que uma lâmpada halógena ou incandescente pode chegar a 100% de IRC (altíssima qualidade).

Esses três conceitos técnicos iniciais servirão para orientar projetistas de iluminação, harmonização de ambientes ou a busca do alto contraste, cabendo em particular aos designers de interiores essa tarefa, ou até mesmo aos criadores de cenários de jogos 3D e desenvolvedores de softwares.

Fundamentos da Luminotécnica – parâmetros

1.   Fator de Utilização: estando de posse dos fatores de refletância de um cômodo no interior de uma edificação, a qual se deseja analisar a luminotécnica, ou seja, tendo posse dos percentuais de refletância do teto, parede e piso é possível coletar o Fator de Utilização – FU. Aqui não se trata mais de um conceito técnico, mas de um parâmetro técnico, que através dos percentuais de refletância do cômodo é obtido.

2.   Ofuscamento: através desses fatores de refletância também se obtém o parâmetro de ofuscamento – UGR, este de acordo com a norma NBR ISO 8995-1 a escala de ofuscamento varia de 13 a 28, sendo valores de 22 e 25 os mais comumentes encontrados em lâmpadas comerciais. Uma simulação ou cálculo luminotécnico de um projeto sem ajuste e controle desse parâmetro poderá implicar em desconforto aos olhos das pessoas.

Fundamentos da Luminotécnica – fotometria

Agora aprofundaremos em outras grandezas fotométricas, aquelas que vagamente alguns se lembram. A primeira é a candela [cd], que alguns livros didáticos abordam, de forma tosca, um valor numérico para intensidade de luz de uma vela. Contudo, o conceito de candela é mais sofisticado e inclui o entendimento do ângulo sólido, ela representa a intensidade de propagação da luz em uma direção ou o afastamento do centro de uma esfera (focal da origem da luz). Evidentemente no centro da esfera há maior intensidade, ângulo zero, já afastado do centro, raio grande, a intensidade luminosa cai, também conhecido como a “Lei do inverso do quadrado da distância”.

1.   Fluxo luminoso (Lumens): ademais, o fluxo luminoso mensurado em lumens [lm] (guarde bem isso) representa a quantidade de luz emitida pela fonte luminosa, por exemplo, uma vela tem uma capacidade de 12 lumens, enquanto uma lâmpada fluorescente LED tubular T8 pode ter 1.800 lumens.

2.   Intensidade Luminosa (Candela): vinculando-se essa quantidade de lumens ao ângulo sólido calcula-se a intensidade luminosa em candela, e que pode ser confundida com a unidade lux, tome nota.

3.   Iluminância (Lux): a projeção 2D circular ou não do fluxo luminoso sobre uma área quadrática nos fornece a iluminância, esta sim mensurada em lux [lx] (também guarde bem isso). Por exemplo, uma vela a 1 metro de distância possui 1 lux, já sobre uma mesa de escritório pode ter 500 lux. Ou seja, nossa referência técnica de projeto luminotécnico está em torno de 100 a 500 lux a cada m² da superfície do piso ou superfície de trabalho (ver a ISO 8995-1), evidentemente abaixo de 100 lux ou é uma região pobre de iluminância ou intencional, como previsto em norma.

4.   Luminância (Candela por metro quadrado): para arrematar, ver Figura…, temos a luminância que se trata daquilo que é visto pelo olho humano, porém vinculado a uma superfície refletida, ou seja, aquela mesma área definida para iluminância agora projeta uma superfície aparente na direção e no sentido dos olhos do observador dessa superfície. Através da luminância é possível compreender as nuances entre claro e escuro, e o contraste. Curiosamente a unidade da luminância é a candela por metro quadrado [cd/m²], nenhum nome específico foi atribuído, como o lux e os lumens.

Luminotécnica – Simulação: o Dialux evo

Se você chegou até aqui compreendeu como realizar a simulação luminotécnica de um ambiente! Parâmetros como eficiência luminosa e poluição luminosa ficarão a cargo do leitor investigar sobre. Dentre os vários softwares existentes no mercado, o que recomendamos é o Dialux, em particular o Dialux evo, hoje na versão 9.2. O Dialux evo possui um grande leque de funcionalidades e integração, por exemplo, para se iniciar um projeto podemos importar uma prancha 2D do Autocad e em seguida levantar paredes de uma edificação ou o alambrado de uma quadra poliesportiva. E quando não se têm objetos (como o alambrado) disponibilizados no Dialux evo pode-se recorrer ao 3ds Max, software da Autodesk, que permite a criação de objetos 3D clássicos, como esfera, prismas e malhas. O software Dialux ainda permite importar conjuntos de lâmpadas reais, pois não é trivial sua construção computacional, logo se justifica a existência do próprio Dialux. Estas lâmpadas podem ser obtidas no site lumsearch.com, bastando baixar o arquivo compactado e importar através do Dialux. Por fim, o Software Dialux evo nos fornece um relatório preciso sobre a iluminância em lux da superfície, exatamente como exigido na NBR/ISO 8995-1, se for essa a utilidade na análise, por exemplo. Se o software Dialux evo estiver “setado” corretamente os cálculos manuais irão te surpreender com a precisão dos resultados!

Conta aí para gente, este texto te motivou?

Fonte: SENAI – Santa Catarina https://www.slideserve.com/awena/ilumina-o