Ruído; Vibrações; Iluminação nos Locais de Trabalho
Iluminação nos Locais de Trabalho
Manual do Formando
urso
2 R UÍDO UÍDO, V IBRAÇÕES IBRAÇÕES E ILUMINAÇÃO NOS LOCAIS DE TRABALHO Manual do Formando
Iluminação nos Locais de Trabalho
P E R F I L , D E L T A C O N S U L T O R E S E I S P A
Manual do For ormando mando Ficha Técnica
Autor: Autor: Ernesto Manuel Dias Título: Título: Ilumina Iluminação ção nos Locais Locais de Trabal Trabalho ho Coordenação do Projecto: Maria da Graça Pinto e José Garcez de Lencastre Edição: Maio 2007
Produção apoiada por:
UNIÃO EUROPEIA FUNDO SOCIAL EUROPEU
Perfil, DeltaConsultores e ISPA Lisboa, 2007
GOVERNO DA REPÚBLICA PORTUGUESA
PROGRAMA OPERACIONAL DO EMPREGO, FORMAÇÃO E DESENVOLVIMENTO SOCIAL
Índice Introdução
1
Acuidade Visual
23
Objectivos
2
Estrabismo Convergente
23
Princípios e Conceitos Gerais da Física Óptica
3
Visão Estereoscópica
23
Radiações Electromagnéticas
3
Percepção de Cores
23
Fontes de Radiações Electromagnéticas
5
Tempo de Resposta Óptica
24
Espectro Electromagnético
6
A Iluminação e a Idade
25
Análise Espectral da Luz Branca
8
Efeitos de Má Iluminação
25
Conceito de Luz
9
Tipos de Fadiga Visual
26
Corpos Luminosos e Corpos Iluminados
10
Psicodinâmica das Cores
26
Corpos Luminosos
10
Ordenação e Identificação
26
Corpos Iluminados
10
Indicação de Dispositivos de Segurança
27
Receptores de Luz
11
Criação de Contrastes
27
Corpos Transparentes, Opacos e Translúcidos
11
Efeitos Psicológicos das Cores
28
Princípios da Propagação da Luz
11
Fotometria
29
Princípio da Propagação Rectilínea
11
Grandezas e Unidades Fotométricas
29
Princípio da Independência dos Raios Luminosos 12
Fluxo Luminoso
30
Velocidade de Propagação da Luz
13
Rendimento Luminoso
30
Sistema Visual
14
Iluminância E
32
Constituição do Olho
14
Luminância L
33
Organização da Retina
15
Leis de Iluminação
34
Principais Funções dos Órgãos Visuais
16
Lei de Kepler
34
Funcionamento do Sistema Visual
17
Lei do Co – Seno
35
Utilidade dos Cones e Bastonetes
18
Aparelhos de Medição
37
Sensibilidade do Olho às Radiações
19
Luxímetros
37
Luminancímetros
37
Analogias e Diferenças entre Olho Humano Humano e Máquina Fotográfica
20
Sistemas de Iluminação
38
Defeitos da Visão
21
Tipos de Luz
38
Miopia
21
Luz Natural
38
Hipermetropia
22
Características da Iluminação Zenital
39
Presbitia
22
Precauções referentes à Iluminação Zenital
39
Visão e Trabalho
23
Características da Iluminação Lateral
39
Principais Funções Visuais no Trabalho
23
Precauções referentes à Iluminação Lateral
40
Maximização da Luz Natural em Interiores
40
Para que Serve?
61
Aferição da Luz Natural Natural em Interiores
40
Qual o seu Tempo de Funcionamento?
61
Luz Artificial
41
Quais as Principais Características Técnicas?
62
Sistemas de Luz Artificial
41
Manutenção da Instalação de Iluminação
62
Constituição
42
Vantagens da Substituição em Grupo
62
Luminária
42
Prevenção contra Contactos Eléctricos
63
Balastro
43
Enquadramento Legal
64
Classificação das Luminárias
43
Listagem da Legislação
64
Tipo de Lâmpadas
45
Bibliografia
65
Lâmpadas Incandescentes
45
Informações
66
Lâmpadas de descarga
46
Lâmpadas de Indução
47
Iluminação para Condições Óptimas de Trabalho 48 Factores – Chave de Iluminação
48
Nível de Iluminância
48
Avaliação dos Níveis de Iluminância Iluminância
49
Níveis E Uniformidades De Ilum inância Recomendados
50
Contraste das Luminâncias
51
Princípios para a realização do Contrast e de Luminâncias
52
Como aferir a adequabilidade adequabil idade do Contrast e?
52
Distribuição da Luz
52
Como distribuir a Luz?
53
Tipos de Encadeamento ou Ofuscamento
53
Como evitar os Encadeamentos?
54
Tonalidade Cor / Temperatura de Cor das Fontes Luminosas
54
Índice De Restituição De Cor Das Fontes Luminosas IRC
56
Nomenclatura Internacional do IRC
57
Defeitos e Correcção de Iluminação nos L ocais Trabalho
58
Riscos e medidas preventivas nas inst alações de iluminação
59
Efeito Estroboscópico
59
Como se Define?
59
Em que circunstâncias se pode Desencadear?
59
Que Impressões pode Transmitir?
60
Como Prevenir?
60
Iluminação em Locais com Risco de Explosão
60
Iluminação de Emergência
61
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NOS
LOCAIS
DE
TR ABALHO
ap u o
1
Introdução
M
uitas vezes não damos a devida importância à iluminação, quer no trabalho, quer nas nossas casas esquecendo-nos que cerca de 80% dos estímulos sensoriais são de natureza óptica.
Geralmente, tanto trabalhadores como empregadores não estão devidamente sensibilizados para o problema da iluminação nos locais de trabalho, persistindo a ideia de que o trabalho nas actividades industriais não exige uma qualidade de iluminação como a que deve existir no trabalho tr abalho de escritório, escritório, por exemplo. Com efeito, os nossos olhos poderão ajustar-se a vários graus de intensidade da luz, mas a iluminação insuficiente irá dificultar o trabalho e assim contribuir para a ocorrência de acidentes. Uma iluminação correcta num determinado local de trabalho, deverá contribuir para evitar tensões psíquicas e fisiológicas aos trabalhadores e para proporcionar um aumento da produtividade, p rodutividade, motivação e desempenho. desempenho. Neste capítulo, iremos tratar a temática da “Iluminação” como um elemento essencial e necessário à segurança e saúde e que certamente poderá contribuir para a criação de um bom ambiente de trabalho e melhoria da qualidade deste.
ILUMINAÇÃO
NOS
LOCAIS
DE
T RABALHO
Objectivos No final da abordagem da Unidade 3 – Iluminação nos Locais Trabalho, o formando estará apto a:
Caracterizar os princípios e conceitos gerais relativos à Física Óptica, primeiramente as radiações electromagnéticas, suas fontes e respectivo espectro;
Descrever a constituição do olho, as principais funções dos seus órgãos e o respectivo mecanismo de funcionamento e diferenciar os principais defeitos da visão;
Caracterizar as funções visuais mais relevantes na execução das tarefas laborais e definir o tempo de resposta óptica na sua realização;
Aplicar Aplicar os conc concei eitos tos fundam fundament entais ais de Fotomet Fotometria ria e medir a luz luz com os aparelhos de medição;
Caracterizar os riscos e as medidas preventivas nas instalações de iluminação bem como o modo como efectuar a sua manutenção;
Interpretar correctamente a legislação relativa à protecção dos trabalhadores contra os riscos decorrentes da iluminação ser deficiente durante o trabalho.
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ap u o
2
Princípios e Conceitos Gerais da Física Óptica
A
lguns aspectos teóricos relativos à Física Óptica são indispensáveis para compreender as principais medidas preventivas que deverão ser implementadas com a finalidade de minorar as consequências de uma incorrecta iluminação dos referidos referidos postos de trabalho.
Radiações Electromagnéticas As radiações radiações electrom electromagn agnéti ética cass estão estão presente presentess desde desde os primórdi primórdios os dos tempos, tempos, sendo a luz visível a sua expressão mais habitual. propagação ção de energia energia A palavr palavraa “radiação” está relacionada com a noção de propaga no espaço, e o termo “electromagnético” revela que se trata de campos eléctricos e magnéticos, normalmente perpendiculares entr e ntree si com variação periódica. per iódica.
Isto significa como ilustra a Fig. 1, que num determinado ponto do espaço sujeito a radiação, o campo eléctrico associado a ela varia periodicamente com o tempo, assim como o campo magnético.
Y E
Z B X E segundo Y B segundo Z E e B segundo X
Fig. 1 (Radiação electromagnética)
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As radiaçõe radiaçõess elec electrom tromagn agnéti éticas cas são constit constituí uídas das por variaç variações ões cíclic cíclicas as e perpendiculares entre si dos campos eléctrico e magnético, apresentam as propriedades dos movimentos ondulatórios embora, ao contrário da generalidade destes, não necessitem dum meio material de suporte para se propagar, podendo fazê-lo no vácuo. Como todos os movimentos ondulatórios, caracteriza-se pelo comprimento de onda e pela frequência. Define-se Comprimento de Onda e representa-se pela letra a distância (exprimida em metros no Sistema Internacional) que separa dois pontos em concordância da fase, por exemplo como se vê na Fig. 2, duas cristas de onda sucessivas.
Comprimento de onda
o t n e m a c o l s e D
Distância
Fig. 2 (Comprimento de onda)
Frequência de uma radiação á e grandeza que nos informa do número de ondas completas que se formam por segundo. Representa-se pela letra f e exprime-se no, Sistema Internacional, em s -1 ou Hz.
Estas duas grandezas características podem ser relacionadas através da expressão:
c=
xF
Sendo c
Velocidade da propagação da luz no vazio (m/s) Comprimento de onda (m)
F
Frequência (Hz)
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A emissão emissão das radiaç radiações ões elect electroma romagné gnétic ticas as não se faz de forma forma contínua contínua mas mas sim por «fragmentos» ou «partículas» de energia que se designam por quanta ou fotões. A ene energi rgiaa de um fotão, fotão, e consequen consequentem tement entee de uma radiaçã radiaçãoo electro electromag magnéti nética ca é obtida através da fórmula:
E=hxF
Sendo E
Energia da radiação electromagnética (joules)
h
Constante de Planck (6.63 x 10 -34 joules x segundo)
F
Frequência (Hz)
Analisa Analisando ndo a fórmul fórmulaa anterio anterior,r, podemos podemos conc conclui luirr que que a Energia de Uma Radiação Electromagnética varia na razão directa da frequência e inversa do comprimento de onda, o que equivale a dizer que ela é tanto maior quanto maior for a sua frequência e menor o respectivo comprimento de onda. Fontes de Radiações Electromagnéticas As principa principais is fon fontes tes de radiaç radiações ões electr electroma omagnét gnétic icas as estende estendem-se m-se desde desde a electricidade (linhas de transporte, distribuição e consumo de electricidade – muito alta, alta, média e baixa tensões), passando pelas radiofrequências (banda de frequências em que operam os telemóveis) e microondas (usadas pelos fornos de microondas), radiação infravermelha, luz visível, radiação ultravioleta (conhecida pelos riscos associados às prolongadas exposições ao Sol) até às radiações ionizantes, como é o caso dos raios X (utilizados em exames médicos de diagnóstico
Na Fig. 3, estão representadas algumas fontes de radiação, desde aquelas que apresentam frequências nulas ou quase – nulas (antenas emissoras de rádio) até outras com frequências mais altas (Raios X). e s o s c o i s r c o t i c t i c é é t l n á e g t o a s p m e m a C
e s o s c o i r s c o t i c t n é é l n r e e g t l o a p m a m a C
o i d e s á r s a a d e i d c n o n o o ã ê r ç u c i q a i r e d f m a R
a l o h ã e ç a m r i e d v a a r R f n i
l e v í s i v z u L
Frequência
Fig.3 (Fontes de radiação electromagnética)
t o a e ã l ç o a i i d v r a a t R l u
e t n a z ) i n X o s i o o i ã a r ç ( a i d a R
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LOCAIS
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Espectro Electromagnético O espectro é o conjunto de ondas ou radiações electromagnéticas existentes no Universo, que compreendem as de menor comprimento de onda (raios cósmicos, raios gama e raios X), passando pelas ultravioletas, luz visível e infravermelhos, até as dotadas dot adas de maior dimensão (ondas rádio), rádio), conforme ilustrado na Fig. 4.
Fig. 4 (Espectro electromagnético)
Através Através de um um espectr espectroscó oscópio pio (ver (ver Fig. Fig. 5), torna-se possível não só conhecer e analisar as várias radiações electromagnéticas existentes, bem como determinar as respectivas frequências e comprimentos de onda. Observando o espectro de luz branca (ver Fig. 6) obtido com aquele equipamento, poderemos verificar que se trata de um Fig. 5 (Espectroscópio) espectro de emissão contínuo. Este espectro, pois é constituído por riscas vermelha ha (com maior coradas que se interpenetram entre si, sendo a radiação vermel comprimento de onda) aquela que sofre maior desvio em relação à risca branca e, a radiação violeta (com reduzidas dimensões do comprimento de onda) a que sofre um desvio menor.
Fig. 6 (Espectro de luz branca)
suas propriedades térmicas, químicas, etc.
O olho humano, além de não ser capaz de separar as diferentes radiações que constituem a luz branca, só é sensível a um pequeno número de radiações emitidas no Universo, a que se dá o nome de Luz Visível. Todas as outras radiações são invisíveis ao Homem, mas que podem ser detectadas por intermédio das
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Na Tabela 1, apresenta-se de forma simplificada, o espectro das ondas electromagnéticas, com a indicação das frequências e comprimentos de onda das sub – divisões desse espectro. Tabela 1 – Valores de frequência e comprimentos de onda Frequências Hz
Designação das Ondas Electromagnéticas
3 x 1025 3 x 1024
Comprimentos de Onda m
10-18 Raios cósmicos
3 x 1022
10-16 10-14
3 x 1020
Raios gama
10-12
3 x 1018
Raios X
10-10
3 x 1016
Ultravioletas
10-8
3 x 1014
Luz Branca (Visível)
10-6
3 x 1012
Infravermelhos
10-4
3 x 1010 a 3 x 102
Ondas hertzianas
10-2 a 10 106
3 x 100 a 3 x 10-2
Ondas eléctricas
108 a 10 1012
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Análise Espectral da Luz Branca
Pode-se efectuar uma análise espectral da luz branca por intermédio de um prisma de vidro (ver Fig. 7). Infravermelho
a n c r a b z L u U l t r a v vi o l l e t t a
3.75 x 10 14
0.8
0.768
7.5 xx 1014
Frequências Hz
0.656
0.486
0.589
Comprimentos de onda
0.434
0.4
m
Fig. 7 (Análise espectral da luz branca com prisma de vidro)
Esta análise permite obter as seguintes conclusões:
O feixe emergente do prisma não é branco, mas contém um espectro contínuo de cores cujo comprimento de onda está compreendido entre 0.8 m e 0.4 m (1 m = 10 -6 m);
A luz luz branca branca conté contém m 6 banda bandass de cor cor (verm (vermelho, elho, laranj laranja, a, amarel amarelo, o, verde, verde, azul azul 14 14 e violeta) cuja frequência varia entre 3.75 x 10 Hz e 7.5 x 10 Hz;
As diversa diversass cores da luz branca branca são determi determinad nadas as pelas pelas respecti respectivas vas frequências e olho humano não valoriza de igual modo todas as radiações visíve visíveis; is;
Quanto maior for a frequência de uma radiação, maior será a sua energia e por consequência menor o respectivo comprimento de onda.
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Conceito de Luz Do ponto de vista técnico, designamos como Luz, toda a energia radiante em relação à qual a vista humana é sensível.
A energia energia radiante radiante tem uma dupla dupla natureza natureza e obedece obedece a leis leis que podem podem ser explicadas, quer em termos de feixes de partículas (fotões), quer em termos de ondas electromagnéticas. Há, consequentemente dois tipos de conceitos relativos à luz. 1.
Um conjunto de fotões (corpúsculos sem massa). Este conceito é utilizado para explicar a interacção entre a luz e a matéria, da qual resulta a mudança da forma de energia como nos casos das células fotoeléctricas ou na n a luminescência; luminescência;
Exemplo: (ver Fig. 8)
As células solares transformam a energia luminosa do sol em energia eléctrica
Fig. 8 (Células fotoeléctricas)
2.
Um conjunto de ondas transversais electromagnéticas é utilizado para explicar a propagação da luz através de várias substâncias e alguns fenómenos ópticos de difracção e de interferência interferên cia..
Exemplo: (ver Fig. 9)
Se a luz solar (cor branca) atravessar as gotas de água das nuvens, refracta-se originando as cores cores do arco - íris
Fig. 9 (Propagação da luz solar através das gotas de água das nuvens)
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Corpos Luminosos e Corpos Iluminados Corpos Luminosos
Num quarto com janelas e portas fechadas e persianas corridas, não se vêem os objectos que nele se encontram e por isso se diz que o quarto se encontra às “escuras”. Contudo, ao abrirmos as persianas ou se acendermos a lâmpada de um candeeiro passaremos a poder observar tudo que nos rodeia. Todas Todas as fontes luminos luminosas, as, quer quer naturai naturais, s, quer artificia artificiais, is, que sejam emissoras emissoras de luz designam-se por Corpos Luminosos. Existem portanto duas duas espécies de fontes de luz:
resultante Sol
resultante Lâmpada
Corpos Iluminados
São designados como Corpos Iluminados, todos os corpos que enviam uma parte da luz que recebem. A emissã emissãoo da da luz luz por por parte parte de um um corp corpoo ilumi iluminado nado chama chama-se -se Difusão da Luz. Tal como como os corpos corpos luminos luminosos, os, os ilu ilumina minados dos podem podem ser ser de dois dois tipos tipos::
resultante Luz da Lua
resultante Luz do Difusor Difusor
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Receptores de Luz Diz-se que um corpo é receptor de luz quando se transforma sob acção dessa luz.
Os olhos do ser humano como se poderá ver na Fig. 10, são receptores de luz. Para que os olhos “possam ver” um objecto torna-se necessário que este emita ou difunda luz, e esta chegue até eles. Mas não são só os olhos que funcionam como receptores de luz. As plantas, por exemplo, orientam-se também para o lado de onde vem a luz e através destas realizam a fotossíntese.
Fig. 10 (Olhos)
Também Também as pelí películ culas as fotográ fotográfificas cas são são sensívei sensíveiss à luz. São normalmente constituídas por películas de gelatina que contêm sais de prata que enegrecem quando expostas à luz. Corpos Transparentes, Opacos e Translúcidos
Quando um receptor deixa que a luz proveniente de uma fonte o atravesse, permitindo a qualquer observador a visão da fonte através dele, este diz-se Transparente. O ar, uma película de água, o vidro são exemplos elucidativos de corpos transparentes. Quando a luz não consegue atravessar o receptor, este diz-se Opaco. Um tecido grosso, uma placa de madeira, uma grande quantidade de água são exemplos de corpos opacos. Vidro Vidro martel martelado ado ou fosco, fosco, papel papel vegetal vegetal ou engordur engordurado ado são recepto receptores res que que deixam passar parte da luz que recebem, mas sem que se consiga ver perfeitamente através deles a fonte de luz, e, por isso, dizem-se corpos Translúcidos. Princípios da Propagação da Luz A luz luz provenie proveniente nte das fon fontes tes de luz luz, propag propagaa-se se segund segundoo dois dois princípi princípios os fundamentais:
Princípio da propagação rectilínea r ectilínea;;
Princípio da independência dos raios de luz.
Princípio da Propagação Rectilínea
Nos meios transparentes e homogéneos, a luz propaga-se em linha recta.
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Este princípio pode ser facilmente observado diariamente através de:
Feixe de luz proveniente de um holofote;
Qualquer processo pro cesso de alinhamento;
Mira para atirar em um alvo;
Formação de sombras;
Formação de imagens
Se o meio for heterogéneo, a propagação da luz deixa de ser rectilínea, porque as radiações se vão “encurvando” à medida que encontram camadas menos densas do ar. È por esse motivo que ocorrem as miragens, sobretudo nos desertos, porque o ar junto ao solo é muito mais quente e, portanto, faz os raios encurvarem-se mais, provocando ao observador a ilusão de ver duas imagens: uma, a imagem real, cujas radiações são emitidas em linha recta pelo objecto; outra, uma imagem invertida, que parece reflectida num espelho de água. Princípio da Independência dos Raios Luminosos
A propagaç propagação ão da luz luz numa numa determi determinada nada zona, zona, não não depende depende de outros raios luminosos que a possam atravessar.
Este princípio poderá ser observado, aquando da iluminação de um palco por dois feixes de luz provenientes de outros tantos holofotes. A trajectória de um raio luminoso, conforme se pode ver na Fig. 11, não se modifica, seguindo cada um a sua trajectória independentemente da existência de outros raios luminosos.
Fig. 11 (Princípio da independência dos raios de luz)
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Velocidade de Propagação da Luz A veloci velocidad dadee da luz luz é fini finita ta sendo sendo no ar e no vazio vazio cerca cerca de 300000 300000 km km / segu segundo. ndo. Como poderemos ver na Tabela 2, noutros meios ópticos que sejam de maior densidade, possuem valores mais baixos. Tabela 2 – Valores da velocidade de propagação da luz em alguns materiais Material
Velocidade de Propagação da Luz (km/s)
Água Água
22500 2250000
Álcool Álcool etíl etílico ico
22100 2210000
Vidro Vidro comum comum
20000 2000000
Cristal
188000
Diamante
124000
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3
Sistema Visual
P
ara se obter a imagem de um objecto, torna-se necessário que a luz emitida por uma fonte transmita, a um detector, dados sobre esse objecto.Fonte de luz e respectivo detector são dois elementos indispensáveis na construção da imagem de um objecto. O olho é o detector mais utilizado pelo Homem e reveste-se de grande importância na nossa percepção do mundo. Outro exemplo de detector de luz á película fotográfica. Constituição do Olho Como podemos ver na Fig. 12, externamente, o olho é constituído por uma dobra fina de pele e pálpebra a qual possui músculo designada por pálpebra um feixe de cílios.
Internamente, os órgãos fundamentais do olho são (ver Fig. 13):
Fig. 12 (Pálpebra)
A córnea, superfície elíptica localizada na região polar anterior do globo ocular;
O cristalino, que se encontra imediatamente atrás da pupila;
A retina, membrana que acompanha interiormente todo o globo ocular e cuja zona posterior se chama mancha amarela ou mácula;
O nervo óptico, que acompanha a mancha amarela;
pupila, abertura circular A pupila que se encontra no centro da íris;
A íris, disco colorido rodeando a pupila;
Os músculos ciliares que estão ligados ao cristalino. Fig. 13 (Órgãos internos do Olho)
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Organização da Retina
A estrutu estrutura ra celula celularr da retina retina como como podere poderemos mos consta constarr na Fig. Fig. 14, 14, é essencia essencialme lmente nte constituída por:
Um cone e nove bastonetes b astonetes (células fotoreceptoras) localizados à direita; direita;
Células bipolares e células horizontais (assinaladas a amarelo) localizadas ao centro;
Três axónios axónios de células células gangli ganglionare onaress pertenc pertencent entes es ao nervo óptico óptico localizados à esquerda. esquerda.
Fig. 14 (Estrutura celular da retina)
Em cada retina há cerca de 100 milhões de fotoreceptores (cones e bastonetes) que libertam moléculas neurotransmissoras a uma taxa que é máxima na escuridão e diminui, de um modo proporcional (logarítmico), com o aumento da intensidade luminosa. Esse sinal é transmitido depois à cadeia de células bipolares e células ganglionares. Existem cerca de 1 milhão de células ganglionares e são os seus axónios que constituem o nervo óptico. Há, portanto, cerca de 100 fotoreceptores por cada célula ganglionar; no entanto, cada célula ganglionar recebe sinais que provêm de um «campo receptivo» na retina, aproximadamente circular, que abrange milhares de fotoreceptores. Entre os fotoreceptores e as células bipolares, há uma camada de células horizontais ligadas a eles e ligadas entre si de modo que o potencial de cada uma delas é uma média pesada do das suas vizinhas (sendo o peso das mais próximas maior). Cada célula bipolar recebe entradas de um fotoreceptor e de uma célula horizontal e produz um sinal que é proporcional à diferença entre os sinais logarítmicos produzidos pelas duas células; o que equivale a dizer que é um sinal com muito menor gama dinâmica, porque é uma razão entre a intensidade local e a iluminação de fundo na vizinhança, independentemente, por isso, do nível absoluto de iluminação. Como resultado disso, áreas grandes da retina com iluminação uniforme produzem sinais muito fracos, enquanto áreas de maior variação, como é o caso dos contornos dos objectos, resulta em sinais fortes. Ou seja, a retina detecta essencialmente variações de luminosidade. luminosidade. O sistema de fotoreceptores responde a uma alta gama dinâmica apresentando variaç variações ões de de ilumi iluminaçã naçãoo de 1 para para 1 milhão. milhão.
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Os bastonetes são apenas sensíveis a baixos níveis de iluminação mas os cones, que são sensíveis a altos níveis de iluminação, respondem dentro de uma gama de intensidades que varia com a iluminação média da cena observada. É isso que nos faz sentir ofuscados quando a intensidade luminosa aumenta de repente. As célul células as bipolares bipolares têm uma gama dinâmic dinâmicaa muito muito mais mais baixa baixa e como como só necessitam de responder a um sinal proporcional à razão entre a intensidadelocal e a iluminação de fundo, resulta para este mecanismo sensorial um efeito de adaptação enorme. Como as células horizontais têm uma resposta relativamente lenta, quando um fotoreceptor detecta um objecto em movimento, elas ainda têm informação sobre a situação anterior; e isso faz com que o sinal de saída das células bipolares, para as células ganglionares, contenha informação útil para a detecção de movimento. Principais Funções dos Órgãos Visuais Observando a Fig. 15, onde numa outra perspectiva, se pode esquematizar a estrutura principal do olho humano, iremos apresentar na Tabela 3, as principais funções que os referidos órgãos desempenham:
Fig. 15 (Estrutura do olho humano)
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Tabela 3 – Principais funções dos órgãos Órgãos
Principais Funções
Pálpebras
Proteger e cobrir os olhos
Cílios
Proteger os olhos do pó e dos poluentes externos
Córnea
Focar a luz através da pupila para a retina
Cristalino
Projectar a imagem dos objectos na retina
Retina
Reter as imagens (espécie de tela)
Mácula (Mancha amarela)
Formar as imagens
Nervo óptico
Transmitir as imagens ao cérebro
Pupila
Controlar a entrada da luz no olho
Músculos ciliares
Acomoda Acomodarr o cristal cristalino ino consoant consoantee a distân distância cia a que que nos nos encontrarmos dos objectos
Glândulas lacrimais
Lubrificar os olhos
Canais lacrimais
Drenar os olhos
Íris
Fechar ou dilatar a pupila consoante a quantidade de luz for grande ou pequena
Funcionamento do Sistema Visual Um olho normal funciona do seguinte modo (ver Fig. 16):
A luz penetra penetra pela córnea córnea (trans (transpare parente nte),), atraves atravessa sa o humor humor aquoso aquoso e chega à íris que, ao dilatar-se ou ao contrair-se controla a pupila que regula a quantidade da luz que entra no olho;
Na parte posterior da íris, está o cristalino que, ajudado pelos músculos ciliares modifica ou muda de forma tornando-se arredondado, de modo a que a imagem do objecto seja projectada na mancha amarela (mácula) da retina;
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Uma vez projectada a imagem na retina, processa-se ao respectivo tratamento e descodificação por duas espécies de células sensíveis: cones (sensíveis à cor) e bastonetes (sensíveis à luminosidade e aos movimentos);
Após a imagem imagem ser tratada e descodi descodifificad cada, a, é transmi transmitid tidaa ao cérebro cérebro por impulsos eléctricos do nervo óptico.
Fig. 16 (Funcionamento do sistema visual)
Utilidade dos Cones e Bastonetes
Os cones que em termos quantitativos rondam cerca 7000000, são usados para ver quando a iluminação é boa; à noite, por exemplo, não funcionam porque a nossa vista vista não não conseg consegue ue dist disting ingui uirr cores. cores. Os bastonetes que por sua vez, são em quantidade muito maior, cerca de 130000000, são utilizados na penumbra em virtude de serem sensíveis à luz e ao movimento. Em resumo podemos dizer que:
Quando a luz é boa, podemos ver os objectos coloridos olhando directamente para eles; quando a luz é fraca apenas conseguimos distinguir as formas e os movimentos;
Os cones estão mais distribuídos no centro da retina e os bastonetes na sua periferia ou, mais concretamente, a densidade da distribuição dos cones diminui do centro para a periferia da retina, enquanto que a densidade dos bastonetes passa-se exactamente ao contrário.
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Sensibilidade do Olho às Radiações Como o olho humano não valoriza de igual modo todas as frequências das radiações visíveis do espectro electromagnético, vemos umas cores melhor que outras.
A Fig. Fig. 17, most mostrara-nos nos a Curva de Sensibilidade do Olho Humano às radiações visívei visíveis, s, quer quer de dia, dia, quer quer à noite. noite.
% a v i t a l e r e d a d i l i b i s n e S
Comprimentos de onda nm ]
Fig. 17 (Curva de sensibilidade do olho humano)
Da observação da referida figura, podemos extrair as seguintes conclusões:
A sensibi sensibililidad dadee máxima máxima,, verific verifica-s a-see para um comprim compriment entoo de onda onda -9 correspondente a 555 nm (1 nm = 10 m), isto é, somos mais sensíveis ao amarelo – esverdeado do que a qualquer outra cor;
As radiaçõe radiaçõess com menor menor compri comprimen mento to de onda onda (violet (violetaa e azul) azul) geram geram maior intensidade luminosa à noite em virtude de haver pouca luz; luz;
As radiaçõe radiaçõess com maior maior comprim compriment entoo de onda (amare (amarelo lo e vermel vermelho) ho) geram maior luminosidade de dia devido à maior quantidade de luz existente.
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Analogias e Diferenças entre Olho Humano e Máquina Fotográfica Frequentemente faz-se uma comparação entre os órgãos constituintes do olho humano e os órgãos de uma máquina fotográfica fotogr áfica (ver Fig. 18). 18).
RETINA IMAGEM NA RETINA
OBJECTO
DIAFRAGMA
ELEMENTO FOTOSENSÍVEL FOTOSENSÍ
LENTE
IMAGEM NA PELÍÍCULA PEL
PELÍCULA PELÍ
Fig. 18 (Semelhança entre olho humano e máquina fotográfica)
A Tabela 4, mencionada em baixo, estabelece as principais analogias existentes em termos de funcionais, entre os diversos órgãos, quer da máquina fotográfica, quer do olho. Tabela 4 – Principais analogias Órgãos
Máquina Fotográfica
Olho Humano
Elemento protector
Obturador
Pálpebras e córnea
Elemento regulador
Diafragma
Íris
Elemento refractor
Lente objectiva
Cristalino
Elemento focalizador
Focagem
Acomoda Acomodação ção por acção acção dos músculos ciliares
Elemento fotosensível
Filme
Retina
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Apesar Apesar das analogi analogias as referida referidas, s, existe existe uma diferenç diferençaa fundamen fundamental tal, que que é derivad derivadaa podermos tirar fotografi fotografias as com deficiente quantidade de luz sem do facto de podermos causar qualquer tipo de dano à máquina, e não podermos usar os olhos com luz escassa ou mal distribuída, já que estas situações poderão desencadear fadiga visual, inflamação dos olhos, dores de cabeça, etc. Defeitos da Visão Todos sabemos sabemos que que mui muitas tas pessoa pessoass, não vêem vêem bem bem logo logo à nascen nascença., ça., nece ecessi ssitand tandoo para obterem uma visão normal, de auxiliares ópticos óptico s (óculos).
Para que possamos ver nitidamente os objectos, tal como se pode constar na Fig. 19, torna-se necessário que:
A imagem imagem seja seja proje projecta ctada da na mancha amarela da retina efectuando o cristalino a acomodação necessária;
A distâ distância ncia do cristal cristalino ino à retina seja adequada.
Fig. 19 (Visão normal)
Os defeitos de visão mais correntes são a Miopia a Hipermetropia e a Presbitia. Miopia
Neste defeito, a distância focal do olho é demasiado curta, pelo que a imagem se forma à frente da retina dando origem que uma pessoa veja mal ao longe mas bem ao perto. (ver Fig. 20)
Fig. 20 (Miopia)
A miopia miopia corrig corrige-s e-see com lentes lentes diverge divergentes ntes (cônc (côncava avas), s), que colocam a imagem na retina e restituem a boa visão até ao infinito.
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Hipermetropia
Neste defeito, a distância focal do olho é demasiado longa, pelo que a imagem se forma para além da retina dando origem que uma pessoa veja bem ao longe mas mal ao perto (ver Fig. 21).
Fig. 21 (Hipermetropia)
A hiperme hipermetropi tropiaa corrig corrige-s e-see com lentes lentes converg convergente entess (convexas), que aliviam o esforço de acomodação, evitam a fadiga e as dores de cabeça recolocando a imagem na retina recolocando a imagem na retina.
Presbitia
Na presbitia ou vista cansada, a imagem também se forma atrás da retina devido ao fraco poder de elasticidade e de acomodação do cristalino, originando que uma pessoa tenha dificuldade de ver ao perto, a partir dos 40 anos de idade.
A presbiti presbitiaa pode ser compens compensada ada com com lentes lentes correc correctora torass progres progressiv sivas as (conv (convexa exas). s).
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Visão e Trabalho Principais Funções Visuais no Trabalho urante o trabalho as funções visuais mais importantes são:
D
Acuida Acuidade de Visu Visual al;;
Estrabismo Convergente; Convergente;
Visão Visão Ester Estereosc eoscópic ópicaa;
Percepção de Cores.
Acuidade Visual
É a faculdade de ver claramente os objectos. Depende da capacidade de resolução da retina e é determinada pela mais pequena distância entre dois pontos, à qual os referidos pontos po ntos ainda são claramente percebidos. Exemplo: Possibilidade de distinguir pequenos detalhes em trabalhos de precisã precisão. o. Estrabismo Convergente
Trata-se Trata-se do desv desvio io do do eixo eixo princi principal pal dos dois dois olhos olhos em relação relação ao ao norma normal.l. Exemplo: Enfiar uma linha na agulha. Visão Estereoscópica
Faculdade de notar n otar relevos e profundidades. Exemplo: Avaliar as distâncias na condução de gruas, executar trabalhos a níveis diferentes, efectuar trabalhos de relojoaria, etc. Percepção de Cores
Faculdade em distinguir cores. Exemplo: Reconhecer sinais de segurança e controlar superfícies coloridas, etc.
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Tempo de Resposta Óptica O tempo de resposta óptica, ou seja o tempo que medeia entre a recepção de um impulso pela vista e a resposta subjectiva é determinado pelas condições fisiológicas dos trabalhadores.
Este tempo variável normalmente entre 0.16 e 0.30 segundos, torna-se importante para se calcular o tempo de trabalho que deve ser atribuir a trabalhos especiais realizados por empreitada. A duraçã duraçãoo deste deste tempo tempo deverá deverá depend depender: er:
Do número de decisões que o trabalhador tiver que tomar (+ decisões + tempo);
Da diferença de brilhos entre o objecto e o fundo;
Da luminância em geral conforme se pode ver na Tabela 5.
Tabela 5 – Tempos de resposta óptica
Condições
Preto sobre fundo branco
Preto sobre fundo cinzento
Luminância do campo visual (cd/ m2)
Tempo de resposta (segundos)
32
0.182
64
0.178
320
0.172
32
0.264
64
0.220
329
0.182
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A Iluminação e a Idade Após demor demorada ada investig investigaçã açãoo envolve envolvendo ndo cerca cerca de 10000 10000 pessoas o Dr. Dr. Fortuin Fortuin concluiu que a quantidade de luz (iluminância) necessária para a visibilidade e leitura (efectuada a 30 cm) varia com a Tabela 6. Tabela 6 – Variação da quantidade de luz com idade Idade
Visibilidade
Leitura
10
1/3
1
20
1/2
1.5
30
2/3
2
40
1
4
50
2
6
60
5
-
Interpretando os dados apresentados na Tabela anterior podemos constar que:
Uma pessoa de 40 anos de idade precisa para ler, o quádruplo da luz necessária para uma criança de 10 anos;
A mesma mesma criança criança nec necess essita ita para ver de 1/3 da quantidade de luz que precisa um adulto de 40 anos.
Efeitos de Má Iluminação Os principais efeitos são:
Incomodidade;
Fadiga visual;
Erros e/ ou enganos, os quais podem originar frustração pessoal, perdas de tempo, menor produtividade e danos materiais;
Acident Acidentes es de diversos diversos tipos tipos,, como trauma traumatis tismos, mos, feri ferimen mentos tos ou mesmo mesmo a morte;
Doenças visuais como por exemplo a cegueira.
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Tipos de Fadiga Visual A fadiga fadiga visual visual manif manifesta esta-se -se por uma uma série série de sintoma sintomass incómodos incómodos que que vão vão desde uma visão “toldada” até ao piscar de olhos, à dilatação das pupilas, aos derrames, ao ardor, aos inchaços, às irritações, às picadas, etc. e origina posicionamentos incorrectos do corpo. Nestas circunstâncias a Segurança no Trabalho logicamente diminui aumentando fortemente a probabilidade de ocorrência de acidentes.
A fadig fadigaa visua visuall pode pode aprese apresent ntar ar dois aspect aspectos os impo importan rtantes tes::
MUSCULAR - Provocada Provocada por por excesso excesso de actividade do músculo ciliar
DESFOCAGEM DO CRISTALINO TIPOS
PERDA DE SENSIBILI SENSIBILIDADE DADE À LUZ
RETINIANA - Provocada pelo estreitamento do campo visual periférico 15
Psicodinâmica das Cores Estados de depressão ou melancolia, cansaço visual, dores de cabeça são muitas vezes vezes consequên consequência cia de uma permanênc permanência ia prolonga prolongada da ou realizaç realização ão de activi actividad dades es em ambientes em que a escolha de cores foi efectuada sem atender aos efeitos destas.
A escolha escolha das cores cores para os ambien ambientes tes de trabal trabalho ho deverá deverá fundam fundament entalm alment entee desempenhar as seguintes funções:
Ordenação e Identificação;
Indicação de Dispositivos de Segurança;
Criação de Contrastes;
Efeitos Psicológicos das Cores.
Ordenação e Identificação
Certos locais, secções ou pisos de uma empresa deverão dispor de um determinado Código de Cor, de modo que possa ser assegurado um planeamento ordenado do trabalho e facilitar a realização de certos serviços.
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Indicação de Dispositivos de Segurança
Quando a mesma cor é sempre utilizada para assinalar um risco particular, automaticamente haverá da parte de um trabalhador uma reacção automática e correcta à referida cor. Para a indicação dos dispositivos de segurança deverá ser respeitado o seguinte Código de Cores (ver Tabela 7 ). Tabela 7 – Código de Cores Cor
Significado
Vermelh Vermelhoo
Perigo – Paragem; extintores de incêndios.
Laranja
Partes perigosas de máquinas ou de sistemas de distribuição de energia, sujeitas a cortes, rupturas ou choques.
Amarel Amareloo
Atençã Atençãoo – Perigo Perigo de queda queda ou ou escorregamento.
Verdee Verd
Indicação de serviços de primeiros socorros, saídas emergência, etc.
Azull Azu
Fornecimento instruções várias.
Púrpura
Perigo de radiações.
Criação de Contrastes
A utiliza utilização ção de de cores contrast contrastan antes, tes, em ambien ambientes tes de de trabalh trabalhoo deverá deverá ser ser efectu efectuada ada de modo a:
Não originar encadeamentos, pintando as paredes e tectos, com cores não brilhantes (cinzento claro, bege creme ou amarelo fosco);
Não causar sobrecarga local da retina, nem sobreposição de imagens, pintando as paredes, tectos e objectos volumosos com cores que não sejam puras;
Identificar com rapidez, os órgãos de comando das máquinas, nomeadamente os dispositivos de arranque e paragem, o botão de emergência, etc.
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Efeitos Psicológicos das Cores
Para além dos efeitos físicos das cores relacionadas com o seu poder reflector, as cores têm ainda um Efeito de Ilusão Óptica que não deverá ser menosprezado no âmbito da segurança. Na Tabela 8, encontram-se as principais sensações que as cores nos podem causar. Tabela 8 – Efeitos psicológicos da cor Efeitos Psicológicos Cor
Distância
Temperatura
Psíquico
Azul
Afasta Afastamen mento to
Frio Frio
Calmant Calmantee
Verde Verde
Afasta Afastamen mento to
Frio/neu Frio/neutro tro
Muito Muito calma calmante nte
Vermel Vermelho ho
Aproxim Aproximaçã açãoo
Quente Quente
Excitante/ cansativo
Laranja
Muita Aproxim Aproximaçã açãoo
Muito quente
Excitante
Amarel Amareloo
Aproxim Aproximaçã açãoo
Muito Muito quent quentee
Excitant Excitantee
Castanho
Muita Aproxim Aproximaçã açãoo
Neutro
Excitante
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Fotometria quando da fase de projecto ou de avaliação de sistemas de iluminação nos locais de trabalho torna-se necessário aplicar os conceitos fundamentais de fotometria. Estão neste caso as grandezas necessárias para medir a luz, as correspondentes unidades, as leis de iluminação, bem como os equipamentos mais importantes para avaliar as condições c ondições de iluminação em em meio laboral.
Grandezas e Unidades Fotométricas As principa principais is grand grandeza ezass fotom fotométr étrica icass são: são:
Fluxo Luminoso ou Potência Luminosa [ ];
Rendimento Luminoso [ ];
Intensidade Luminosa [ I ];
Iluminância [ E ];
Luminância [ L ].
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Fluxo Luminoso Esta grandeza, cujo símbolo é a letra grega , é definida como a quantidade de luz emitida (energia luminosa W rad luminosaa numa numa unidad unidadee de rad ) por uma fonte luminos tempo t em todas as direcções, medida logo à saída fonte.
Obtém-se pela fórmula:
wrad
=
t
Onde: é o fluxo luminoso luminoso ou potência luminosa; Wrad é a energia luminosa; t é o tempo.
Serve para medir a potência de radiação, através da qual a luz é sentida no olho e a sua unidade é o lúmen (lm), que representa quantitativamente o mesmo que o Watt Watt para para o fluxo fluxo de energ energia ia..
O fluxo luminoso é um dado que normalmente é obtido dos fabricantes de lâmpadas e aparelhos de iluminação e sua medição requer equipamento especial.
Rendimento Luminoso É a relação entre a quantidade de luz produzida (lúmens) pela quantidade de potência que a mesma “puxa” da rede.
Obtém-se pela fórmula: =
wrad wT
Onde: é o rendimento luminosa; Wrad é a energia luminosa; WT é a energia total disponível.
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O rendimento luminoso é um indicador importante do consumo energético de um sistema de iluminação.
Intensidade Luminosa I
É o fluxo emitido por uma fonte luminosa luminos a numa dada direcção direcç ão (ver Fig. 22). I
Fig. 22 (Intensidade luminosa)
Obtém-se pela fórmula:
I=
Onde: I é a intensidade luminosa; é o fluxo luminoso; é a relação entre uma superfície cortada numa esfera e o quadrado do raio dessa esfera cujo ângulo sólido completo vale 4 = 12.56. cd ). O valor I da intensidade luminosa, luminosa, exprime-se em candelas com o símbolo ( cd
O valor da intensidade luminosa é fornecido pelo fabricante das lâmpadas sendo uma candela = 12.56 lúmen.
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Iluminância E É uma medida do fluxo luminoso incidente numa determinada direcção por unidade de superfície S· (ver Fig. 23).
Fig. 23 (Iluminância)
Obtém-se pela fórmula:
E=
S
Onde: E é a Iluminância; é o fluxo luminoso; S é a superfície.
O valor da Iluminância E exprime-se em lux com o símbolo (lx), sendo igual a um lúmen por metro quadrado.
Os Técnicos de SHST servem-se do conceito de Iluminância para adequa adequarem rem o nível nível de ilumi iluminaç nação ão com com acti activid vidade ade a exerc exercer er num determinado espaço.
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Luminância L Define-se como quociente entre a intensidade luminosa I emitida, transferida ou reflectida numa determinada direcção e a área A projectada da fonte, num plano perpendicular a essa direcção (ver Fig. 24).
Fig. 24 (Luminância)
Obtém-se pela fórmula:
I L= I = A S x cos Onde: L é a Luminância; I é a intensidade luminosa; A é a área área proje projecta ctada da da da fonte. fonte.
No caso de se tratar de uma superfície difusora (radiante ou difusamente reflectora) a luminância pode ser calculada pela seguinte fórmula:
L= Onde: L é a Luminância; é o coeficiente de reflexão em termos de %; é igual a 3.14.
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O valor da Luminância I exprime-se nas seguintes unidades:
Stilb com o símbolo (sb), que corresponde a uma candela por centímetro quadrado caracterizando a fonte de luz;
Apostilb b com o símbolo (asb), que corresponde a 0.32 candelas por metro Apostil
quadrado quando a superfície reflectora proporcionar luz difusa.
Os Técnicos de SHST servem-se do conceito de Luminância para determi determinare narem m o brilho brilho de uma superfí superfície cie..
Leis de Iluminação Lei de Kepler A lei de Ke Kepler pler (ou do quadr quadrado ado inverso inverso)) estabelece que a iluminância, numa superfície que corta perpendicularmente os raios luminosos, varia na razão inversa do quadrado da distância da fonte à superfície (ver Fig. 25). I
d
P Fig. 25 (Lei de Kepler)
É obtida através da seguinte se guinte fórmula:
I E= d2 Onde: E é a Iluminância (lx); I é intensidade luminosa da fonte pontual (candelas); d é a distância da fonte à superfície (metros).
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A Lei de Kepler Kepler aplica aplica-se -se,, quando quando se pretend pretendee calcul calcular ar a iluminância que chega a um plano de trabalho, distanciado de uma luminária colocada na vertical daquele plano
Exemplo:
Uma luminária composta por três lâmpadas incandescentes de 100 Watts de potência unitária, está colocada à vertical de um plano de trabalho. Sabemos que o pé – direito da sala é de 3.05 m, que a altura do plano de trabalho é 0.85 m e que a intensidade luminosa de cada lâmpada é 120 cd. Qual será o valor da iluminância que chega ao plano de trabalho? Aplicando a Lei de Kepler temos: E = I / D2 = 3 x 120 / (3.05 – 0.85) 2 E = 74.4 lx
Lei do Co – Seno Esta lei determina que a Iluminância, em qualquer superfície, é proporcional ao co – seno do ângulo de incidência (ângulo compreendido entre a direcção da luz incidente e a normal à superfície no ponto de intersecção(ver Fig. 26).
r d
I P
Fig. 26 (Lei dos co - senos)
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É obtida através da seguinte se guinte fórmula:
E=
I x cos r 2
=
I
x cos3
d2
Onde: E é a Iluminância (lx) I é intensidade luminosa da fonte pontual (candelas) …… é o ângulo compreendido entre a direcção do raio luminoso incidente e a normal à superfície no ponto de intersecção; d é a distância da fonte à superfície (metros).
A Lei do Co - Seno aplica aplica-se, -se, quando se preten pretende de calcula calcularr a iluminância que chega a um plano de trabalho, distanciado de uma luminária cujos raios incidentes formam formam um determinado ângulo com a normal àquele plano no ponto de intersecção
Exemplo:
Os rios incidentes de uma luminária composta por três lâmpadas incandescentes de 100 Watts de potência unitária, forma um ângulo de 40º com a normal ao plano de trabalho. Sabemos que o pé – direito da sala é de 3.05 m, que a altura do plano de trabalho é 0.85 m e que a intensidade luminosa de cada lâmpada é 120 cd. Qual será o valor da iluminância que chega ao plano de trabalho? Aplicando a Lei do Co – Seno: E = I x cos 3/ D2 = 3 x 120 x cos 340º / (3.05 – 0.85) 2 E = 33.4 lx
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Aparelhos de Medição Na avaliação quantitativa das condições de iluminação dos locais de trabalho existem dois aparelhos aparelho s fundamentais: fundamentais:
LUX LU XÍMETROS
LUMINANC ÍMETROS
Previamente a qualquer tipo de medição, os aparelhos deverão ser convenientemente calibrados.
Luxímetros São aparelhos constituídos por uma célula fotoeléctrica e que medem as iluminâncias. Luminancímetros Os Luminancímetros são luxímetros, aos quais foi adicionado um dispositivo óptico delimitador de uma área de medição e que servem para medir as luminâncias.
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Sistemas de Iluminação Tipos de Luz iluminação é assegurada por dois tipos de luz:
Luz Natural – A A luz é proveniente do Sol, sendo esta a que melhor se adaptam os nossos olhos;
pr oveniente de equipamentos de iluminação. iluminação. Luz Artificial – A luz é proveniente
Todos os locais de trabalho devem dispor de luz natural adequada a qual deverá ser complementada pela artificial que garanta idênticas condições de Segurança e de Saúde, se não for possível ter a luz natural. (Artigo 8º da Portaria n.º 987/83 de 6 – 10)
Luz Natural Sistemas de Luz Natural Conforme a via, pela qual a luz solar penetra nos interiores, assim existem dois sistemas (Assegurada por clarabóias, de luz natural: tectos de dupla inclinação, etc.) Clarabóia
(Assegurada por portas e janelas, etc.) etc.) Janela
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Características da Iluminação Zenital
As principa principais is cara caracte cteríst rística icass são: são:
Custo inicial mais elevado;
Maior distribuição da luz natural;
Maior necessidade ne cessidade e dificuldade na sua manutenção;
Maior dificuldade para a localização dos elementos de controlo da protecção solar e da ventilação;
Maior uniformidade e iluminância média sobre o plano de trabalho do que a iluminação lateral;
Adequa Adequada da para locais locais com pé – direit direitoo elevad elevadoo e grandes grandes espaços espaços contínuos;
Adequa Adequada da para iluminar iluminar somente somente uma zona zona que que não ultrapa ultrapass ssee 10% 10% da área do piso pois pode causar problemas térmicos.
Precauções referentes à Iluminação Zenital
As principa principais is precauçõe precauçõess que devem devem ser tomadas tomadas aqu aquand andoo da fase fase de projecto projecto de uma edificação com este tipo de iluminação natural são: são :
Evitar que a luz natural incida directamente sobre o plano de trabalho;
Usar as paredes como fonte de reflexão da luz natural;
Instalar uma placa sombreadora para redireccionar a luz natural.
Características da Iluminação Lateral
As principa principais is cara caracte cteríst rística icass são: são:
Muito variável com as horas do dia e com as condições meteorológicas;
Dependente da localização das janelas;
Eficiente para iluminar regiões próximas ( 2 vezes a altura das janelas) ficando escuro o resto do ambiente;
Proporciona uma boa uma visão panorâmica do exterior;
Pode contribuir para par a o ofuscamento em determinadas zonas.
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Precauções referentes à Iluminação Lateral
As principa principais is precauçõe precauçõess que devem devem ser tomadas tomadas aquando aquando da fase de project projectoo de uma edificação com este tipo de iluminação natural são:
Distribuir uniformemente un iformemente as janelas pela fachada da edificação; edificação;
Atender Atender ao facto facto de que que os peitori peitoriss envidra envidraçad çados os local localiza izados dos abaixo abaixo do plano de trabalho não contribuírem para a iluminação deste;
Instalar janelas altas com a finalidade de proporcionar maior profundidade na distribuição distr ibuição da luz;
Aumenta Aumentarr o nível nível das iluminâ iluminância nciass, colocando colocando janelas janelas em paredes paredes adjacentes;
Diminuir o contraste de luminâncias entre janelas e fundo, instalando aquelas em paredes opostas.
Maximização da Luz Natural em Interiores É importante que se maximize a luz natural existente em espaços internos de uma edificação, devendo para isso, serem tomadas as seguintes providências:
Não empilhar materiais em locais que bloqueiem a entrada da luz natural;
Conservar as janelas e clarabóias limpas, quer interna, quer externamente;
Pintar de branco uma parede localizada defronte de uma janela, de forma a reflectir mais luz natural para o ambiente de trabalho;
Pintar com cores claras as paredes internas das instalações de produção;
Colocar clarabóias nos tectos dos armazéns de modo a facilitar a entrada da luz natural.
Aferição da Luz Natural em Interiores Para testar se a luz natural existente no interior de uma edificação é adequada e suficiente, deveremos adoptar os seguintes procedimentos p rocedimentos::
Numa determinada divisão, calcular a área A1 do respectivo pavimento a iluminar;
Calcular a área A2 correspondente às janelas, clarabóias, etc. afins (fontes de iluminação natural) que deve ser subtraída à das persianas e cortinas opacas;
Estabelecer a relação = A2 / A1;
Se 0.33 0.50 a iluminação natural é adequada; adequada;
Se 0.33 aumentar a área das janelas;
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Se 0.50 diminuir a área das janelas.
Exemplo:
Aferir Aferir a ilumi iluminaçã naçãoo natural de um escritório escritório comerci comercial al com 50 m2 sabendo que as superfícies das janelas somam 14 m2. Sendo A1 = 50, A2 = 14 e aplicando a relação = A2 / A1 temos: = 14/ 50 = 0.28
Como = 0.28 0.33; 0.50] a iluminação natural não é adequada Logo: A área área das das janel janelas as deve deve ser aument aumentada ada e insta instalad ladaa ilumina iluminaçã çãoo artif artifici icial. al.
Luz Artificial Ar tificial Como a luz natural é variável conforme as estações do ano e as condições climatéricas existentes, e a maior parte dos problemas serem derivados de situações em interiores, aquela luz deverá ser complementada com iluminação artificial de modo a estabelecer a quantidade luz necessária independentemente da iluminação natural disponível Sistemas de Luz Artificial A ilumi iluminaçã naçãoo artific artificial ial pode assumi assumirr as formas formas segui seguintes ntes::
Iluminação geral – Destinada a garantir uma iluminação uniforme em todos os possíveis planos de trabalho;
Iluminação localizada – Destinada a iluminar uma zona específica, como uma secretária;
Iluminação combinada – Quando se combina a iluminação geral com a iluminação localizada.
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Constituição Iluminação
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Equipamentos
de
Os equipamentos de iluminação têm dois componentes principais: a Luminária e o Balastro. Luminária
É um aparelho onde se instala uma ou mais lâmpadas e cujas funções essenciais são a distribuição, a filtração, a protecção e a modificação da luz emitida pelas lâmpadas. (ver Fig. 27). Os principais parâmetros a ter em conta na aquisição de uma luminária são o custo, a eficiência luminosa, a segurança, os tratamentos químicos, a pintura, a estética, a funcionalidade e a adequação ao ambiente. ambiente.
Fig. 27 (Luminárias)
A armadu armadura ra ou corpo corpo de uma uma luminá luminária ria é cons constit tituíd uídaa por: por:
Reflector – Superfície localizada no interior da luminária e que modifica a distribuição espacial de um fluxo luminoso emitido por uma fonte de luz. Esta superfície reflectora permite aproveitar melhor a luz das lâmpadas, desde que se mantenha sempre limpa;
Difusor – Dispositivo, normalmente transparentes, que fecha a luminária na direcção da radiação luminosa, evitando, desta forma, que a luz das lâmpadas seja enviada directamente para os objectos ou pessoas.
Luminária inadequada ou com manutenção deficiente podem reduzir o fluxo luminoso das lâmpadas até 60%.
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Balastro
É um dispositivo que se liga entre a fonte de alimentação de um circuito eléctrico e uma ou mais lâmpadas de descarga (ver Fig. 28) e tem como principal função permitir o arranque e limitar a corrente das lâmpadas ao seu valor normal durante o funcionamento. Também podem incorporar um transformador da tensão de alimentação (elementos para optimizar o factor de potência, ou seja, condensador). A utiliz utilizaçã açãoo de balastros balastros electró electrónic nicos os em substituição dos do s electromagnéticos permite:
Obter poupanças de energia acima dos 15%;
Eliminar do efeito de trepidação;
Regular automaticamente o fluxo luminoso;
Reduzir a componente da energia reactiva.
Fig. 28 (Balastro)
Classificação das Luminárias Segundo a forma como a luz é distribuída, assim existem as seguintes classes de luminárias:
As Luminárias Directas, cujo fluxo luminoso incide directamente sobre o plano de trabalho, originando zonas muito iluminadas e outras sombrias, mas têm a vantagem de proporcionar p roporcionar menor consumode energia;
As Luminárias Indirectas que que proporcionam uma iluminação iluminação agradável e sem encadeamento, são obtidas por reflexão total da luz nos tectos e paredes e requerem uma boa conservação das pinturas e o uso de cores clara. Constituem, porém, um sistema de iluminação caro, devido ao consumo de energia eléctrica, dado que se verificam grandes perdas de luz por absorção nas superfícies.
Entre as luminárias directas e indirectas existem variantes intermédias que poderemos designar por:
Luminárias Semi – Directas – Quando 60% a 90% do fluxo luminoso é enviado directamente para a superfície a iluminar, obtendo-se um contraste sombra – luz não muito acentuado;
Luminárias Difusas – Quando Quando o fluxo fluxo se distrib distribui ui uniforme uniformemen mente te em todas as direcções, não se criando praticamente zonas de sombra nem encadeamentos;
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Luminárias Semi – Indirectas – Quand Quandoo 60% a 90% do fluxo fluxo é dirigi dirigida da para o tecto e grande parte do fluxo atinge a superfície a iluminar por reflexão no tecto e nas paredes.
Na Fig. 29, está esquematizado as diversas classes de iluminarias anteriormente referidas.
directa
semi - directa
difusa
semi - indirecta
Indirecta
Fig.29 (Classificação das luminárias)
Segundo a CIE (Comité Internacional de Iluminação) foi definido a percentagem de fluxo luminoso que se deve distribuir para cima e para baixo da horizontal segundo as diversas classes de luminária (Ver Tabela 9 ). Tabela 9 – % de fluxo luminoso segundo CIE Classe da luminária
Distribuição do fluxo luminoso relativamente à horizontal (%) Para cima
Para baixo
Directa Directa
0 – 10
90 – 100
Semi – directa directa
10 – 40
60 – 90
Difusa
40 - 60
40 – 60
Semi – indirecta indirecta
60 – 90
10 – 40
Indirecta
90 – 100
0 - 10
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Tipo de Lâmpadas As lâmpa lâmpadas das podem podem assu assumir mir a natu natureza reza seguin seguinte: te:
Lâmpadas Incandescentes Incan descentes
Lâmpadas de Descarga
Lâmpadas de Indução
Lâmpadas Incandescentes
Nestas lâmpadas, a corrente eléctrica ao passar por um filamento de tungsténio que se encontra no interior do invólucro de vidro, que também contém um gás inerte, normalmente o árgon, provoca o seu aquecimento tornando-o incandescente gerando luz visível. Este processo implica grandes perdas de energia em forma de calor. Exemplos destas lâmpadas, como se ilustra na Fig. 30, são as lâmpadas domésticas convencionais.
Fig. 30 (Lâmpadas incandescentes)
Dentro das lâmpadas de incandescência existem ainda as lâmpadas de halogéneo, (ver Fig. 31) cuja principal diferença reside no uso de gases halogéneos no interior do invólucro de vidro, normalmente o bromo, em vez do Árgon. Esta tecnologia garante uma durabilidade maior a estas lâmpadas do que as de incandescência convencional.
Fig.31 (Lâmpadas de halogéneo)
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Na Tabela 10, vamos indicar as vantagens e inconvenientes na escolha deste tipo de lâmpadas. Tabela 10 – Vantagens e inconvenientes das lâmpadas incandescentes Lâmpadas Incandescentes Vantage Vantagens ns
Inconve Inconvenie nientes ntes
Fácil instalação; Baixo custo; Bom poder de restituição da cor dos objectos iluminados
Baixo rendimento luminoso; Vida curta (aproximadamente 1000 horas); Aquecim Aqueciment entoo excess excessivo ivo relativ relativame amente nte às lâmpadas fluorescentes
Lâmpadas de descarga
Nestas lâmpadas, a luz produz-se por descarga eléctrica no interior do invólucro de vidro, que contém gases com substâncias fluorescentes e de mercúrio de baixa pressão. Na Fig. 32, iremos apresentar alguns exemplos de lâmpadas de descarga que poderemos encontrar no mercado:
Lâmpada fluorescente linear
Lâmpada fluorescente compacta
Lâmpada de vapor de mercú merc úrio e de só s ódio
Lâmpada de iodetos metáálicos met
Fig. 32 (Lâmpadas de descarga)
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Na Tabela 11, vamos também indicar as vantagens e inconvenientes na escolha deste tipo de lâmpadas: Tabela 11 – Vantagens e inconvenientes das lâmpadas de descarga Lâmpadas de Descarga Vantage Vantagens ns
Inconve Inconvenie nientes ntes
mais elevado e índice de Rendimento e tempo de vida maior que Custo restituição mais fraco que as lâmpadas as lâmpadas incandescentes incandescentes Lâmpadas de Indução
A luz luz produzproduz-se, se, por excitação electromagnética do mercúrio / gases nobres existentes no interior de anel de vidro fechado com 2 bobinas nas extremidades. Estas lâmpadas (ver Fig. 33) apresentam:
Elevado fluxo luminoso; luminoso;
Arranqu Arranquee insta instantân ntâneo eo;;
Excelente índice de restituição de cores;
Longa durabilidade, na ordem das 60.000 horas;
Podem ser alimentadas por corrente contínua;
Aplicam Aplicam-se -se em locais locais com difíci difícill acesso acesso (pé – direito direito elevado elevado),), túneis túneis,, indústrias e postos de gasolina.
Fig. 33 (Lâmpadas de indução)
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Iluminação para Condições Óptimas de Trabalho Factores – Chave de Iluminação A ilumina iluminação ção deve deve ser adaptada adaptada às necess necessida idades des dos ocupante ocupantes, s, tendo tendo sempre em consideração as características do espaço a iluminar, o fim a que se destina e os efeitos psicológicos que uma atmosfera iluminada pode causar nas pessoas. Através de uma correcta combinação da luz solar com a iluminação artificial, consegue-se obter poupanças significativas em termos de custo energético e melhorar o nosso conforto. Os factores que mais influenciam as condições de iluminação de um determinado local são:
Nível de Iluminância do local;
Contraste de Luminâncias;
Distribuição de Luz;
Temperat Temperatura ura de Cor das Fon Fontes tes Luminos Luminosas; as;
Índice de Restituição de Cor das Fontes Luminosas.
Nível de Iluminância De uma maneira geral, o nível da iluminância dos locais depende:
Das exigências visuais das tarefas e da segurança;
Dos aspectos psicológicos de conforto visual;
Do grau de economia a implementar;
Da experiência prática.
Trata-se Trata-se de um valor valor bastant bastantee inferio inferiorr ao obtido obtido com com luz natural natural (oscila (oscila entre os 150 e 5000 lux) constituindo uma solução de compromisso entre o valor que seria conveniente e as limitações de ordem técnica e económica.
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Avaliação dos Níveis de Iluminância
Na avaliação dos níveis de iluminância deveremos adoptar os seguintes procedimentos:
Medir com Luxímetro os níveis de iluminância máximo E máximo e mínimo E mínimo existentes num determinado local;
Determinar o nível de iluminância médio E médio através da fórmula: E médio = (E
máximo +
E mínimo) / 2
Determinar a uniformidade da iluminância geral U1 através da fórmula: U1 = E mínimo / E
máximo
Determinar a uniformidade da iluminância no plano de trabalho U2 através da fórmula: U2 = E mínimo / E
média
Comparar os níveis e as uniformidades de iluminância com os estabelecidos na n a Norma EN 12464 – 1: 2002.
É utilizada a Norma EN 12464 ou a Norma ISO 8995 visto a Legislação Portuguesa ser omissa relativamente ao nível e à uniformidade de iluminância recomendados para cada tarefa / actividade
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Níveis E Uniformidades De Iluminância Recomendados
Na Norma EN 12464 – 2, são recomendados por actividade, os seguintes níveis de iluminância (ver Tabela 12 ). Tabela 12 – Níveis de Iluminância recomendados Descrição da Actividade
Circulação e corredores / Escadas
E (lux)
100/150
Garagem
150
Residências (actividades gerais)
150
Sala de leitura (biblioteca)
500
Sala de aula (escola)
300
Sala de espera
100
Escritórios
500
Sala de desenhos (arquitectura e engenharia)
1000
Editoras (impressoras)
1000
Lojas (vitrinas)
1000
Loja (Sala de vendas)
500
Padarias (sala de preparação)
200
Lavandarias
200
Restaurantes (geral)
150
Laboratórios
500
Museus (geral)
100
Indústria / montagem (actividade visual de precisão média)
500
Indústria / inspecção (actividade de controle de qualidade)
1000
Indústria geral
200
Indústria / soldagem soldagem (actividade de muita precisão)
2000
Depósito
200
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Também Também na Norma Norma EN 12464 – 1 , aconselha-se para a uniformidade das iluminâncias os seguintes Valores –. Limite (ver Tabela 13 ). Tabela 13 – Valores limite para uniformidade de Iluminância Locais
Uniformidade de Iluminância
Geral Geral
U1 > 0.5
Plano de trabalho traba lho
U2 > 0.7
Contraste das Luminâncias É uma relação entre a Luminância do plano de fundo e a Luminância do objecto.
Obtém-se pela fórmula: C=
LFundo - LObjecto LFundo
Onde: C é o Contraste de Luminâncias; LFundo é a Luminância do plano de fundo; LObjecto é a Luminância do objecto.
O valor do Contraste de Luminâncias C está compreendido no intervalo 0 ; 1]:
Se C = 0 Existe a mesma luminância e portanto não existe contraste ou este é nulo;
Se C = 1 Existe contraste máximo (objecto negro sobre sobr e fundo branco.
Os Técnicos de SHST servem-se do conceito de Contraste de Luminâncias para reconhecer os contornos dos objectos segundo a quantidade luz que eles reenviam para os olhos.
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Princípios para a realização do Contraste de Luminâncias
Os princípios que se devem adoptar são:
Todos os objectos objectos e superf superfíci ícies es do campo campo visua visuall devem devem ter brilhos brilhos (luminâncias) diferentes;
As superfí superfície ciess do centro centro do campo campo visua visuall não devem devem apresen apresentar tar um contraste superior a 3: 1;
As relaç relações ões de luminâ luminância ncia a recom recomend endar ar são são (ver (ver Tabela 14 ). Tabela 14 – Relações de Luminância Relações de Luminância Recomendadas
1 a 1/3
Entre a tarefa tarefa e o ambiente ambiente adjacente adjacen te
1 a 1/10
Entre a tarefa tarefa e as superfícies superfíc ies
1 a 10
Entre as tarefas e as superfícies mais claras
20 para 1
Entre as armaduras ou janelas e as superfícies vizinha vizinhass
40 para 1
Entre qualquer ponto do campo visual
Como aferir a adequabilidade do Contraste?
O contraste só é adequado se as relações entre as luminâncias estiverem próximas próximas da unidade unidade Exemplo:
Mediram-se os valores de luminância num posto de trabalho, tendo sido determinado, os valores médios L A = 124.5 cd/m2, LB = 31.4 cd/m2 e LC = 3.1 cd/ m2 conforme esquema e squema da figura: Verific Verificar ar se os contr contrast astes es são são adequ adequados ados.. Aplicand Aplicandoo a fórmu fórmula la do do Contra Contraste ste da Lumi Luminânci nâncias: as:
A B C
C AB = LB – L A / LB = 93.1 / 31.4 = 2.96 CBC = LC – LB / LC = 28.3 / 3.1 = 9.13 Como C AB /3 = 2.96 /3 = 0.987 1 Distribuição da Luz 9.13/10 = 0.913 1 ionadas As fontesCBCde /10 luz luz=deverão deve rão estar bemposiciona posic das em relação relação à tarefa de modo modo a serem evitados os reflexos, as sombras e os encadeamentos. Verific Verifica-s a-see que que existe existem m contra contrast stes es adeq adequad uados os naqu naquele ele posto posto de de traba trabalho lho
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Como distribuir a Luz?
Montar as luminárias à uma altura que seja a mais elevada possível para se conseguir um grau de distribuição uniforme;
Respeitar entre luminárias as distâncias mencionadas mencion adas na Fig. 34.
A distância distânc distânciiaa a ou b entre as luminá luminárias será ser á o dobro dobro da da distância distância entre estas, e as paredes laterais. • •
A distância distânci a longitudinal longitudinal entre distância luminá lumin árias contí contíguas S’ deve ser a 2/3 da sua altura h sobre o plano de trabalho. • •
A distância distância entre lumin luminá inárias paralelas S deve ser a 1.5 vezes a sua sua altura h sobre o plano de trabalho. trabalh o. trabalho. • •
Fig. 34 (Distância entre luminárias)
Tipos de Encadeamento ou Ofuscamento
Existem três tipos:
Ofuscamento Absoluto – O nível de iluminância ultrapassa as capacidades de adaptação da retina.
Ofuscamento relativo – O O nível de iluminância torna-se bastante elevado em relação ao nível que era adaptado pela retina;
Ofuscamento directo ou indirecto – Causado por uma fonte luminosa que atinja directamente ou por reflexão, o nosso campo visual (ver Fig. 35).
1- encadeamento directo 2- encadeamento indirecto 1
1 2
2
Fig. 35 (Tipos de encadeamento)
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Como evitar os Encadeamentos?
Posicionar adequadamente as luminárias de modo a impedir a visualização directa das lâmpadas, bem como um ofuscamento reflectido em superfícies excessivamente brilhantes;
Posicionar o posto de trabalho de modo que o ângulo entre a linha horizontal e a linha que vai do olho à lâmpada seja superior a 30º (ver Fig. 36). Zona sem encadeamento Zona com encadeamento
30 º 30º Zona sem encadeamento
Fig. 36 (Ângulo entre as 2 linhas superior a 30 º)
Tonalidade Cor / Temperatura de Cor das Fontes Luminosas A Tonalidade de cor é uma característica própria da fonte luminosa, que nos fornece a impressão de «Luz Quente», «Luz Fria» ou «Luz do Dia».
Depende fundamentalmente da distribuição espectral existente na fonte de luz e pode ir desde a predominância de vermelhos (cor mais quente), até à predominância de azuis (cor mais fria). Na Tabela 15, estão representadas as impressões subjectivas que as cores de lâmpadas de fluorescentes nos transmitem, em face dos diferentes níveis de iluminância. Tabela 15 – Impressões das lâmpadas fluorescentes Tonalidade de cor
Iluminância lx
500
Quente
Intermédia
Fria
Acolhedor
Neutro
Frio
Estimulante
Acolhedor
Neutro
Artificial
Estimulante
Acolhedor
500 – 1000 1000 – 2000 2000 – 3000 3000
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A Temperatura de cor é o valor medido graus Kelvin ºK que corresponde à temperatura do corpo negro quando este emite radiações com a mesma cromaticidade das radiações da fonte luminosa. Podemos dividir e relacionar as tonalidades de cor e temperatura de cor em três grupos (ver Tabela 16 ). Tabela 16 – Relação entre tonalidade e temperatura de cor Grupo de cor
ww
Quente (amarelo, vermelh vermelho) o)
nw
Neutra (branco)
tw
Temperatura de cor º K
Tonalidade de cor
Utilização
Locais residenciais, de convívio e de descanso
< 3300
3300; 5000
Locais de trabalho de uma forma geral
5000
Locais com altos níveis de iluminância, tarefas específicas, climas quentes e áridos
Fria (branco, luz solar)
No Gráfico I, encontra-se estabelecido uma relação de conforto ambiental entre o nível de Iluminância e a Tonalidade da Cor da lâmpada. Gráfico I
] x l
Alta 750
T O R O F N C O
aMédia i c n â 300 lx n i m u l I
Baixa
2000
3000
Branca morna
4000 Branca neutra
5000
6000
Luz do Dia
Temperatura de cor º K ]
Relação entre nível de iluminância e a temperatura de cor
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Índice De Restituição De Cor Das Fontes Luminosas IRC É a relação que caracteriza a aptidão das fontes luminosas em não alterar a cor dos objectos que iluminam e varia de 1 a 100.
As lâmpad lâmpadas as incand incandesc escent entes es têm um índi índice ce de de resti restitui tuição ção de de cor cor de cerca cerca de 100, 100, o que significa que qualquer tom de cor é correctamente reproduzido. Pelo contrário, uma lâmpada de vapor de sódio, com um índice de restituição de cor de zero, não reproduz as cores dos objectos os quais ao serem iluminados por aquelas lâmpadas apresentam a mesma tonalidade. Quando pensamos no espectro electromagnético da luz visível, percebemos que a luz solar é composta de várias radiações electromagnéticas (várias cores) e funciona como padrão, isto é, como aquela que nos dá um índice de reprodução de cores de 100%. Recomenda-se nas mais variadas situações, a utilização de lâmpadas com índice de reprodução de cores acima de 80. Por outro lado, a nível qualitativo, podemos dividir os valores de índice de reprodução de cor em três grandes grupos (ver Tabela 17 ). Tabela 17 – Níveis qualitativos de restituição das cores Índice
Nível Qualitativo
50; 80
Restituição moderada da cor
80; 90
Boa restituição da cor
90; 100
Muito boa restituição da cor
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Foi estabelecido pela Comissão Internacional de Iluminação (CIE) e pela Norma DIN 5035, a existência de 6 categorias de IRC ver Tabela 18 18 ). ( Tabela Tabela 18 – Categorias de IRC segundo CIE/ DIN 5035 Grupo
1A
1B
IRC
100; 90
Tonalidade de Cor
Aplicaç Aplicação ão indicada
Quente, Neutra ou Fria
Comparação de cores, Exames clínicos e Galerias de pintura
Quente e neutra
Moradias, Hotéis, Restaurantes, Lojas, Escritórios e Hospitais
Neutra e Fria
Indústria gráfica, de tinta e têxteis
90; 80
Aplicaç Aplicação ão aceitável
2A
80; 70
Quente
Indústria
Escritórios
2B
70; 60
Neutra
Edifícios
Escolas
3
60; 40
Indústria grosseira
Indústria e Edifícios
4
40; 20
Indústria grosseira
Nomenclatura Internacional do IRC
No sentido de as empresas fabricantes de lâmpadas fluorescentes tubulares, adoptarem o mesmo critério O primeiro algarismo indica o para analisarem a índice de reprodução de cor, restituição da sua cor, deverão 8 = Índice de reprodução de cor 1B (IRC 80-89) indicar, como 9 = Índice de reprodução de cor 1A podemos ver na (IRC 90-100) Fig. 37, as Os seguintes algarismos indicam a seguintes temperatura de cor, características 27 = Interna (2.700K) técnicas: 30 = Branca morna (3.000K) 40 = Branca neutra (4.000K) 60 = Luz do dia (6.000K )
Fig. 37 (Características técnicas da lâmpadas fluorescentes tubulares)
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Defeitos e Correcção de Iluminação nos Locais Trabalho Na Tabela 19, iremos indicar os defeitos mais frequentes, bem como a forma de os minimizar ou de os eliminar. Tabela 19 – Defeitos e Correcções de iluminação Defeitos
Correcções
Aument Aumentar ar a potên potência cia das lâmpada lâmpadas; s; Aume Aumenta ntarr o n.º de Baixo nível de Iluminância lâmpadas; Utilizar lâmpadas de maior rendimento; Aumentar a luz incidente de acordo com o tipo de tarefa a executar (Norma DIN 5035). Baixo nível de luminância
Aument Aumentar ar os os contr contraste astess entr entree objec objectos tos e fund fundos; os; Escolh Escolher er superfícies com cores apropriadas; Aumentar o tempo de observação.
Detalhes muito pequenos
Aument Aumentar ar a luminân luminância cia e os os contr contraste astes; s; Utili Utilizar zar lentes lentes de aumento; Escolher a cor de ambiente apropriada; Aumentar o tempo de observação.
Encadeamentos
Alterar Alterar a posiç posição ão e/ou e/ou orient orientaçã açãoo das das lâmpada lâmpadas; s; Subst Substitituir uir as lâmpadas por outras de menor brilho; Substituir ou alterar as luminárias; Mudar a posição do trabalhador, do posto de trabalho ou do equipamento.
Contrastes fracos
Aument Aumentar ar a luminân luminância cia evitand evitandoo o enc encade adeame amento nto;; Escolh Escolher er uma tonalidade de cor favorável; Aumentar o tempo de observação; Aumentar a iluminação.
Tempo Tempo de obse observaç rvação ão curto
Aument Aumentar ar o contr contraste aste;; Utiliz Utilizar ar core coress que que cham chamem em a atenç atenção; ão; Utilizar formas mais facilmente identificáveis.
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ap u o
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Riscos e medidas preventivas nas instalações de iluminação Efeito Estroboscópico
T
rata-se de um efeito bastante perigoso, vulgarmente observável em muitos processos fabris, onde poderão existir máquinas com órgãos UIIIIIIIIII... móveis desprotegidos animados de (P !! ) movimentos alternados ou rotativos rápidos (ver Fig. 38).
Fig. 38 (Máquina rotativa sem protecção)
Como se Define?
É um fenómeno de ilusão óptica, verificada quando o Período (T) do movimento rotativo/ alternativo de um corpo é inferior ao Tempo (T*) de permanência da imagem na retina. Em que circunstâncias se pode Desencadear?
Este efeito pode ser desencadeado, quando o corpo em movimento rotativo é iluminado por lâmpadas fluorescentes alimentadas através de energia eléctrica alternada (F= 50 Hz e T = 2 x 10 -2 s). Se, por exemplo, a velocidade de uma máquina for elevada, e o tempo de permanência da imagem (órgão rotativo ou alternado) na retina for T* = 1.9 x 10 -2 s, estão reunidas as todas as condições para que o fenómeno se verifique.
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Que Impressões pode Transmitir?
Na prática a ilusão óptica do efeito estroboscópico caracteriza-se por:
O movimento parece p arece mais lento do que é na n a realidade;
O movimento parece p arece dar-se em sentido contrário ao real;
O corpo está perfeitamente imobilizado. imobilizado.
Como Prevenir?
Como forma de prevenção prevenç ão deste efeito poderão p oderão adoptar-se as seguintes medidas:
Alimenta Alimentarr o sistem sistemaa de ilumi iluminaçã naçãoo geral, geral, fluore fluoresce scente, nte, com corren corrente te trifásica, distribuindo as lâmpadas pelas três fases;
Combinar luz fluorescente geral com luz incandescente local;
Utilizar balastros electrónicos de alta-frequência para as lâmpadas fluorescentes;
Pintar com cores de perigo (amarelo em contraste com preto) os resguardos amovíveis de máquinas que possuam movimentos alternados ou rotativos.
Iluminação em Locais com Risco de Explosão Em locais onde existam atmosferas potencialmente explosivas como é o caso de vapores vapores provenie proveniente ntess de de solven solventes tes e outros outros produt produtos os quí químic micos, os,a ilu ilumina minação ção deverá deverá Deflagran grante te com as seguintes características técnicas: ser Anti – Defla
Instalação eléctrica anti – deflagrante;
Colocação de lâmpadas sem arrancador, com terminais longos e grande diâmetro de modo assegurar o máximo de contacto com os suportes e evitar um possível arco eléctrico durante o arranque;
Uso de armaduras cujo corpo seja dotado com uma grade de protecção em liga de alumínio fundida e roscada ao próprio corpo (ver Fig. 39).
Fig. 39 (Luminária de “ máxima segurança e à prova de fogo”)
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Iluminação de Emergência É projectada para funcionar quando falta a iluminação normal e deverá situar-se nas intersecções de corredores, nos pontos de mudança de direcção, nas escadas e nas saídas. Para que Serve?
Serve essencialmente para:
Garantir, sem interrupção, os serviços de primeiros socorros, de controlo aéreo, marítimo, ferroviário e outros serviços essenciais instalados durante uma emergência;
Sinalizar os topos dos prédios como aviso à aviação comercial;
Possibilitar uma evacuação rápida e segura, durante uma emergência;
Assegu Assegurar rar a circul circulaçã açãoo e a visibili visibilidad dadee da sinaliza sinalização ção de segu seguranç rançaa (ver Fig. Fig. 40), caso haja avaria ou corte de energia eléctrica.
Fig. 40 (Sinalização de emergência)
Qual o seu Tempo de Funcionamento?
O tempo deve ser suficiente para:
Garantir a segurança pessoal e patrimonial de todas as pessoas na área, até que a iluminação normal se restabeleça, ou que outras medidas medidas de segurança sejam tomadas;
Incluir, além do tempo previsto para a evacuação, o tempo que o pessoal da intervenção e de segurança necessita para localizar pessoas perdidas ou para terminar o resgate em caso de incêndio.
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Quais as Principais Características Técnicas?
As principa principais is cara caracte cterís rística ticass técnic técnicas as são: são:
Fontes de luz (lâmpadas) alimentadas por grupos motor – gerador ou baterias de acumuladores, os quais devem ser impedidos de ser usados para alimentar outros circuitos ou equipamentos; e quipamentos;
Iluminação em de cada circulação assegurada pelo mesmo circuito, ao longo de todo o percurso;
Falha de uma lâmpada, não implicar que qualquer local, fique inteiramente às escuras;
Circuitos de alimentação das respectivas fontes de luz não se intercalarem com quaisquer aparelhos de corte ou protecção, excepto aqueles que possam existir no respectivo quadro;
Lâmpadas com uma iluminância mínima de 3 lx, suficientemente capaz de sinalizar adequadamente as vias de fuga que devem ser utilizadas em caso de emergência.
Luminárias constituídas com materiais mate riais incombustíveis.
Manutenção da Instalação de Iluminação A manutenç manutenção ão da rede rede de de ilumin iluminaçã açãoo deve ser ser cuida cuidadosa dosament mentee planead planeada, a, quer quer por imperativos técnicos, técnico s, quer por po r razões de ordem financeira. Um primeiro cuidado a ter relaciona-se com a limpeza periódica das luminárias, com a finalidade de o rendimento das lâmpadas não possa ser afectado pelo acumular de poeiras. Também o estado da pintura de paredes e tectos deverão ser cuidadosamente verificados Quando as lâmpadas, especialmente as de descarga (fluorescentes) cintilarem contínua e intermitentemente, significa que já atingiram o tempo vida, pelo que necessitam de ser substituídas com a maior urgência possível. Vantagens da Substituição em Grupo
A substi substitui tuição ção das das lâm lâmpada padass em grupo grupo propo proporci rciona ona as segu seguinte intess vantag vantagens: ens:
Os custos são menores na medida em que esta operação só se realiza em intervalos de tempos regulares;
Durante a sua realização, todas as armaduras ficam acessíveis simultaneamente, podendo deste modo serem limpas convenientemente;
A substit substitui uição ção poderá ser exe execut cutada ada fora das horas horas de serviço serviço não interrompendo a produção;
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Os custos fixos da manutenção passam a ser conhecidos atempadamente.
Prevenção contra Contactos Eléctricos
Aquando Aquando da substi substitui tuição ção de lâmpada lâmpadass ou limpe limpeza za das armadur armaduras as existente existentess num determinado compartimento, o trabalhador deverá respeitar as seguintes regras: r egras:
Desligar previamente no quadro, o circuito alimentador das lâmpadas a substituir;
Cortar a electricidade no interruptor do compartimento; compar timento;
Assentar Assentar os pés pés em em tapet tapetee isola isolante nte anti anti – derra derrapan pante te (ver (ver Fig. Fig. 41). 41).
Fig. 41 (Substituição de lâmpadas)
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Enquadramento Legal
N
ão existe legislação portuguesa específica relativa à “ Iluminação nos Locais de Trabalho”, a qual se encontra dispersa e abordada em diversos diplomas.
Listagem da Legislação Os requisitos referentes à “Iluminação nos Locais de Trabalho ” estão referidos nos seguintes diplomas legais legais nacionais: nac ionais:
PORTARIA n.º 53/71, de 3/ 02 com as alterações introduzidas pela PORTARIA n.º 702/80, de 22/09 – que estabelece o Regulamento de SHST em Estabelecimentos Industriais; SECÇÃO II DO CAPÍTULO II – artigos 18º, 19º, 20º e 21º
D. L. 243/86, de 20/ 08 – que estabelece o Regulamento de SHST nos Estabelecimentos Comerciais, de Escritórios e de Serviços; SECÇÃO III DO CAPÍTULO III – artigos 14º, 15º, 16º e 17º
PORTARIA n.º 987/93, de 06/10 – que fixa as Normas Técnicas relativas às prescrições mínimas dos Locais de Trabalho; artigo 8º
PORTARIA n.º 989/93, de 06/10 – que fixa as Normas Técnicas relativas aos Equipamentos dotados de Visor; alínea b) do artigo 3º
PORTARIA n.º 1456-A/95, de 11/120 – que fixa as Normas Técnicas relativas à Sinalização de Segurança; artigo 11º
PORTARIA n.º101/966 n.º101/966, de 3 /04 – que fixa as prescrições mínimas de SHST nos estaleiros temporários ou móveis; artigo 15º
ILUMINAÇÃO
NOS
LOCAIS
DE
T RABALHO
Bibliografia Antunes, Antunes, Fernand Fernandoo e Simões Simões Neto Neto (1986 (1986)) , DGHST. Centro de Projectos e Engenharia de Iluminação (1976) , Edição N. V. Philips, Philips, Eindhoven. EDP – Electricidade Portugal Miguel, Sérgio (1998) Editora. Hopkinson, R. G. (1980 )
, Edição DGE , Porto , Fundação Calouste Gulbemkian. Gulbemkian.
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NOS
LOCAIS
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T RABALHO
Informações
E
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Eng.º Luís Faria Vieira Travess Travessaa da da manut manutenç enção ão nº nº 4 -3º 1900-322 Lisboa Tel.: Tel.: 218 218 538 440 Fax: 218 535 867 E-mail:
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Ficheiro: HST_MN_2-Iluminacao_v02.doc Impresso em: 20-08-2007
