Poluição Luminosa x Brilho das estrelas

Transcrição

Dezembro/2013
Cristiane Farah Mansur Wiazowski | [email protected]
Curso de Especialização em Iluminação e Design de Interiores
Instituto de Pós-Graduação – IPOG
São Paulo, 29 de março de 2013.
Resumo
Além de prejudicar a visibilidade, a poluição luminosa pode causar danos aos ecossistemas.
Idealizou-se assim um trabalho referente à poluição luminosa , suas consequências e possíveis
acertos que podem ser tomados com a escolha de tecnologia de melhor desempenho e
capacidade
de
atender
as
necessidades
sócio
ambientais
,energéticas,
luminotécnicas,econômicas e científicas.Foram apresentadas suas causas e como ela pode
ocorrer na atmosfera; mostrando seus impactos ao nosso ambiente através de comentários
, imagens e várias fotografias evidenciando sua existência; demonstrando o porquê isso é um
problema para a sociedade. Tem como objetivo geral, apontar e discutir a iluminação com
equipamentos eficientes não dispersivos que aproveitem toda a luz gerada pelas lâmpadas que
elas abrigam, para reduzir a poluição luminosa e garantir uma economia considerável.
Acredita-se que este trabalho poderá contribuir para uma maior conscientização da população e
capacitação de todos os profissionais envolvidos neste importante tema.
Palavra chave: Iluminação externa . Iluminação pública . Meio Ambiente. Poluição luminosa
1. Introdução
Segundo Silvestre (1999), podemos perceber a poluição luminosa de diversas maneiras. Olhando
para o céu em uma noite com algumas nuvens, vemos as nuvens esbranquiçadas ou até
amareladas. Esta luz é luz proveniente da iluminação que é perdida para a direção do céu, que
refletida nas nuvens chega até nós novamente.
A auréola luminosa que coroa uma cidade durante a noite é parte intrínseca de sua presença
física e do funcionamento que a caracteriza à noite. A dispersão da luz na atmosfera urbana e a
existência de fachos luminosos sem controle podem converter-se num fator de desconforto para
seus habitantes.O aumento que geram na intrusão da iluminação do espaço exterior no âmbito
privado faz maiores os efeitos negativos no bem-estar, descanso e privacidade nas habitações e
edifícios .É também energia desperdiçada ao iluminar lugares não desejados .Estima-se que, pelo
menos, 20% da luz emitida por uma instalação de iluminação pública onde não se controle a
poluição luminosa é desperdiçada. (KIRSCHBAUN,2006:17)
Relacionada também é a queixa de Tanizaki (2005) aos ocidentais , "que buscam sempre mais
claridade e passaram da vela à lâmpada de petróleo , do petróleo à luz do gás, do gás à luz
elétrica, até acabar com o menor resquício, com o último refúgio da sombra.Nas ruas e praças , o
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
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fluxo luminoso de potentes lâmpadas é espalhado, em parte considerável, para o espaço. Lá,
difundido pela neblina,impede a contemplação do céu noturno."
Para várias espécies de seres vivos,inclusive os seres humanos, a escuridão total é fundamental.
Alguns processos naturais só podem acontecer durante a noite na escuridão, como por
exemplo, repouso, reparação, navegação celestial, predação ou recarga dos
sistemas. Por esta razão, a escuridão é indispensável para um funcionamento
saudável dos organismos e de todo o ecossistema .(DEAPSEA RESEARCH, 2005).
O que pode ser feito para minimizar a poluição luminosa dos centros urbanos?
Será mesmo necessário que todos os locais estejam intensamente iluminados?
A preocupação com o uso racional dos recursos energéticos vem aumentando a cada dia e a
busca por alternativas ecologicamente correta e economicamente viáveis tornou-se uma
prioridade para os setores diretamente envolvidos.
2. Poluição Luminosa (PL)
A humanidade vem alterando a iluminação natural de forma gradual. Antes de
Thomas Edison e da Revolução Industrial, a iluminação artificial era feita por meio da
queima de carvão vegetal, óleos e outros. Devido à rusticidade dos métodos de
obtenção de luz, a alteração da luminosidade natural era limitada, sendo considerada
de baixa escala ou baixo impacto. Com o surgimento da luz elétrica (1879), o
crescimento demográfico da humanidade e o avanço tecnológico na obtenção de
energia, a alteração na luminosidade natural se tornou uma grande preocupação.
(FERNANDES;COELHO;CAIRES,2010,p.40-47)
A iluminação das vias , das praças públicas, as luzes emitidas por grandes anúncios de
propaganda ,a iluminação externa de edifícios, monumentos , quadras de esportes,
estacionamentos ,clubes e aeroportos colaboram com o aumento de luz desperdiçado, irregular ,
inadequado ou mal direcionado causando o brilho visto no céu acima das cidades, ou seja a
Poluição Luminosa (PL).
A PL tem três tipos de classificação:
2.1. Brilho do céu (sky glow)
É o aspecto alaranjado do céu, causado pelas luzes mal direcionadas para o alto, principalmente
do uso de lâmpadas de vapor de sódio aliado com a poluição atmosférica.
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Fig. 1- exemplo de céu nublado
Fonte: http://astromic.blogspot.com/2010/05/light-pollution.html
2.2. Ofuscamento (glare)
É a luz excessiva e direta nos olhos, causando cegueira momentânea. Pode desorientar e trazer
riscos à segurança de motoristas e pedestres. Alguns estudos demonstram que o ofuscamento
pode promover cansaço visual, causando sonolência, dores de cabeça e estresse.
Fig. 2 - exemplo de ofuscamento
Fonte: (www.nightwise.org)
2.3. Luz intrusa (light trespass)
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É a luz indesejada de um ambiente que invade a propriedade de outro.Pode ser gerada pelas
próprias luminárias das vias públicas ou por qualquer fonte de luz próxima. Por exemplo, a luz
refletida dentro do seu quarto a partir da iluminação pública.
Fig. 3 - exemplo de luz intrusa
Fonte: David Fernández-Barba, Dep. d'Astronomia i Meteorologia,
Universitat de Barcelona, SPAIN
Fernandes, Coelho e Caires (2010:42) relatam que, altas taxas de poluição luminosa estão
associadas ao grau de industrialização e desenvolvimento econômico de uma região. Os locais
mais industrializados são também os mais populosos. Dados de 2001 demonstram que 62% da
população mundial vivem em locais com níveis de iluminação acima do ideal. Os outros seres
vivos também sofrem essas consequências, uma vez que a poluição luminosa já atinge 18,7% da
superfície do planeta, o que significa que é um fenômeno global.
No planeta Terra, as regiões que apresentam maior concentração de incidência de iluminação
artificial são os EUA, Japão e Europa.
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Fig. 4 - Foto noturna da terra
Fonte : Nasa (2012)
3. Os efeitos da Poluição Luminosa
3.1. Meio ambiente
A ONG International Dark-Sky Association (IDA) vem, desde 1988, lutando para proteger o
meio ambiente e preservar a escuridão do céu noturno, através do estabelecimento de padrões de
qualidade para as instalações de iluminação externa. A principal preocupação da IDA diz respeito
à crescente ameaça ao meio ambiente noturno, provocada pelas instalações de iluminação
externa, devido ao ofuscamento, à invasão de luz, à confusão causada pelas diversas fontes de luz
no ambiente urbano, ao desperdício de energia e à produção do halo luminoso celeste.
O efeito atrativo que a luz exerce sobre os insetos também tem consequências sanitárias, atraindo
insetos transmissores de doenças , como a malária, leishmaniose e mal de Chagas.
A própria iluminação aumenta a atividade das pessoas em locais externos durante a noite,
aumentando sua exposição a esses insetos.
"A iluminação artificial faz os insetos se movimentarem em curva , ao redor das luminárias
desperdiçando o tempo que seria utilizado na reprodução das espécies , e causando choques
frequentes com as lâmpadas."(BARGHINI,maio,2009)
A desorientação de abelhas por lâmpadas incandescentes e fluorescentes e a diminuição dos
insetos que realizam a polinização de certas plantas podem afetar a produção de cultivos.
De acordo com o artigo de Fernandes, Coelho e Caires (2010) ,várias espécies de aves migrantes
noturnas se desorientam quando suas rotas atravessam áreas muito iluminadas. Em 1954, 50 mil
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aves morreram quando seguiram um farol da força aérea americana e voaram diretamente para o
solo. Adicionalmente, a reprodução das aves é controlada pelo fotoperíodo, e o aumento artificial
do dia pode induzir alterações hormonais, fisiológicas e comportamentais, interferindo no
comportamento reprodutivo. Não são raras as modificações nos horários de canto de aves devido
a alterações na luminosidade natural. Em um trabalho clássico, Mark W. Miller observou que
american robins, aves de hábitos de forrageio matutinos, começavam a cantar mais cedo na
madrugada.O tempo de forrageio rotas em resposta a poluição luminosa já foram documentadas
para uma espécie de corvo, Corvus ampliado pela luz artificial resulta no crescimento
populacional e assim influencia outras espécies de aves, que têm de enfrentar maior
competição por recursos. Também já foram documentadas alterações nos padrões de migração
vertical do zooplancton Daphnia em ambientes lacustres. Exposição à luz altera o número de
migrações desses organismos, e como formam a base da cadeia alimentar de ambientes lacustres,
in interferem em todos os processos da comunidade.
Os vaga-lumes são prejudicados com a forte incidência da iluminação artificial ,pois as fêmeas
necessitam da baixa luminosidade para atrair seus machos para o acasalamento através de flashes
de bioluminescência.A presença de luz diminui a visibilidade, afetando a reprodução.
A iluminação excessiva nas praias prejudicam as tartarugas e seus filhotes.Muitas fêmeas deixam
de desovar e os filhotes ficam desorientados com as luzes artificiais , fazendo-os caminhar para o
continente ao invés do mar,onde são atropelados ou morrem de desidratação. O Projeto TAMAR
para preservação das tartarugas marinhas, em desenvolvimento no Brasil, vem se dedicando à
pesquisa de meios para a proteção dos filhotes .
A poluição luminosa também altera o período de floração de plantas, comprometendo o balanço
natural na produção de frutos e de outros alimentos.
3.2. Saúde Humana
A iluminação inadequada está relacionada a diversos problemas de saúde humana.A iluminação
noturna pode alterar o ritmo circadiano, também chamado de relógio biológico, período de 24
horas. Entender esse conceito é importante pois ele nos mostra que o funcionamento do
organismo depende de uma sequência de eventos que ocorrem de maneira rotineira e que se
repetem de forma cíclica durante o intervalo de tempo de um dia. O fluxo de matéria no corpo e a
sucessão de estados psicológicos responde a esse ciclo. Por exemplo, é bastante definida a hora
do dia em que sentimos fome e sono. Esses eventos ocorrem em seus horários definidos pois a
intensidade de atividade dos órgãos não é constante durante todo o dia, atingindo, portanto, picos
de funcionamento em determinados momentos.
Assim , a exposição à luz inadequada durante o dia e a noite contribui para a perda de ordem
temporal interna ou pertubação cronológica. Além disso , a ruptura dos ciclos circadianos
também pode estar associada a problemas como depressão , insônia, câncer e doenças
cardiovasculares.
Fernandes, Coelho e Caires (2010:43) relatam em seu artigo que existe relação entre os estímulos
luminosos e os danos à saúde de alguns mamíferos, incluindo o ser humano. A forte exposição à
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luz correlaciona-se com alterações nas taxas metabólicas, resultando em obesidade, diabetes tipo
II e doenças cardíacas. Além disso, estudos procuram uma relação de causa e efeito entre
alterações no sistema imunológico, alguns casos de câncer com exposição exagerada à luz e a
baixos níveis de melatonina. Um interessante estudo comparou os níveis de poluição luminosa de
147 comunidades de Israel com os casos de câncer de mama. Os resultados indicaram um
significativo aumento na incidência de câncer em comunidades com altos índices de poluição
luminosa. Os resultados foram divulgados no periódico Chronobiology International. Além dos
efeitos deletérios causados à saúde pelo estilo de vida de sociedades industriais (sedentarismo, má
alimentação, estresse), a poluição luminosa soma-se como forte razão de preocupação.
International Lighting Association sugere que sejam evitadas iluminações incoerentes que podem
causar desordem em nosso sistema vital como: luminosidade sem indução de soletrol (hormônio
benéfico à produção de vitamina D e proteção provável contra alguns tipos de câncer); claridade
excessiva à noite; exposição à claridade por longos períodos no inverno; luz de xenon em
automóveis; e luz de verão o ano inteiro, que possuem freqüências imperceptíveis aos nossos
olhos, mas que são detectadas por todo o nosso sistema. Sugere ainda uma iluminação artificial
ideal, empregando temperatura de cores abaixo de 3000K, com espectro contínuo, sem mercúrio,
sem freqüências moduladas e sem distúrbios eletromagnéticos.
3.3. Astronomia
Todos os astrônomos amadores (e também profissionais), mais cedo ou mais tarde,
enfrentam este pesadelo chamado poluição luminosa, com foco particular nos grandes
centros urbanos, onde a visibilidade do céu, devido à estrutura deficiente da iluminação
pública, se torna bastante reduzida. Aqueles que, como eu, vivem perto do centro de uma
grande cidade, não conseguem tirar o máximo partido do telescópio e são obrigados a,
quando possível, “fugir” para zonas mais rurais e assim conseguir uma boa noite de
observações.Mesmo os maiores telescópios do mundo, construídos em locais afastados
para evitar a poluição luminosa, estão naturalmente inquietos, pois com o aumento da
população e da expansão dos centros urbanos, os locais que outrora eram calmos e sem
qualquer interferência, podem deixar de o ser. (GANDRA,2011)
Quem está acostumado às noites das grandes cidades talvez não sinta a perda, mas ela
é significativa: o número de estrelas facilmente visíveis a olho nu, com um mínimo de
poluição luminosa, é de cerca de 2.000. Nos arredores de uma cidade grande esse total
passa a 250 e, perto do centro de uma metrópole, o número de estrelas visíveis talvez
não chegue a 25.(WAINSCOAT,2009)
Antes que você pense que os astrônomos são malucos que querem apagar todas as luzes
das cidades para que eles possam olhar as estrelas enquanto o restante da população é
assaltada , é bom que fique claro que somos apenas contra o desperdício. A luz, tem de
ser dirigida para onde é necessária: O chão, e não o céu. (RBA,2009)
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Astrônomos e ambientalistas de todo o mundo já se movimentam em busca de providências,
forçando os políticos a estabelecer novas legislações para controlar o problema, como já ocorre
em diversos estados norte-americanos.
4. Conceitos luminotécnicos
A seguir serão definidos alguns termos luminotécnicos necessários para a compreensão das
demais seções, segundo Silva (2004).
4.1. Fluxo luminoso (lm)
É a quantidade total de luz emitida por uma fonte e emitida em lumens (lm).
4.2. Intensidade luminosa (I)
Expressa em candelas (cd), é a intensidade do fluxo luminoso(lm) projetado em determinada
direção.
4.3. Iluminância (E)
Expressa em lux (lx), é o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície situada a uma certa
distância da fonte.É a relação entre a intensidade luminosa (I) e o quadrado da distância.
4.4. Ângulo de Radiação
Ângulo de radiação é um ângulo sólido produzido por um refletor, que direciona a luz.
4.5. Fator ou Índice de reflexão
É a relação entre o fluxo luminoso refletido e o incidente. Varia sempre em função das cores ou
acabamentos das superfícies e suas características de refletâncias.
4.6. Luminância ( L)
Medida em candelas por metro quadrado (cd/m2), é a intensidade luminosa produzida ou
refletida por uma superfície aparente.
4.7. Vida / Durabilidade de uma lâmpada
O conceito de vida de uma lâmpada é dados em horas e definido por critérios preestabelecidos,
considerando sempre um grande lote testado sob condições controladas e de acordo com as
normas pertinentes.
4.8. Vida útil ou custo benefício
É o número de horas decorridas , quando se atinge 70% da quantidade de luz inicial , devido à
depreciação do fluxo luminoso de cada lâmpada, somado ao efeito das respectivas queimas
ocorridas no período, ou seja , 30% de redução na quantidade de luz inicial.
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4.9. Eficiência energética
É a relação entre o fluxo luminoso e a pôtencia consumida.Portanto por um watt consumido ,
uma lâmpada incandescente comum clara produz de 10 a 15 lm/W;uma fluorescente compacta
Dulux , de 50 a 80 lm/W e uma Vapor de sódio NAV, de 80 a 140 lm/W. A de sódio é a de
melhor eficiência energética.
5.Temperatura de cor
Este parâmetro não está relacionado com o calor emitido por uma lâmpada, mas pela sensação
de conforto que a mesma proporciona em um determinado ambiente. Quanto mais alto for o valor
da temperatura de cor, mais branca será a luz emitida, denominada comumente de “luz fria” e que
é utilizada, por exemplo, em ambientes de trabalho, pois induz maior atividade ao ser humano.
No entanto, caso seja baixa a temperatura de cor, a luz será mais amarelada, proporcionando uma
maior sensação de conforto e relaxamento, chamada popularmente de “luz quente”, utilizada
preferencialmente em salas de estar ou quartos. As fontes luminosas artificiais podem variar entre
2000K (muito quente) até mais de 10000K (muito fria).
6. Fontes artificiais de luz
A seguir serão apresentadas os tipos de lâmpadas utilizadas em iluminação pública.
a) Lâmpada incandescente:
Esta lâmpada não é mais aplicada em sistemas de iluminação pública, devido a sua baixa
eficiência e reduzida vida útil.Suas características são (IBAM/PROCEL, 2004b):
• baixa eficiência luminosa: 13 a 17lm/w;
• vida mediana muito curta: 1.000 horas;
• não necessita de equipamento auxiliar;
• acendimento e reacendimento instantâneo;
• baixa resistência a choques e vibrações;
Índice de reprodução de cor - IRC: aproximadamente 100, sendo uma das fontes de luz artificial
que possui a melhor reprodução de cores;
• Temperatura de cor correlata - TCC: apresentam valores iguais a 2.700K.
b) Lâmpada a vapor de mercúrio em alta pressão - VM
Estas lâmpadas são recomendadas atualmente para manutenção de pontos de iluminação pública
onde já sejam utilizadas. Estas lâmpadas podem ter o acendimento comprometido quando a
queda de tensão na rede de distribuição estiver acima de 5%. As principais características das
lâmpadas vapor mercúrio são (IBAM/PROCEL, 2004b):
• razoável eficiência luminosa: 45 a 58lm/w;
• longa vida mediana: 9.000 a 15.000 horas;
• necessidade de equipamento auxiliar (reator);
• tempo de acendimento: de cinco a sete minutos;
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• tempo de reacendimento: de três a seis minutos;
• boa resistência a choques, vibrações e intempéries;
• Depreciação do fluxo luminoso: ocorre de maneira mais acentuada quando comparada a
lâmpada VSAP, chegando ao final da sua vida mediana com um valor médio de 80% do valor
inicial;
• curva média de mortalidade: aproximadamente 50% das lâmpadas permanecem acesas ao final
de 32.000 horas (vida mediana);
• Índice de reprodução de cor - IRC: varia entre 40 a 55, valor considerado bom para iluminação
de vias públicas, onde não existe a necessidade de uma reprodução fiel das cores;
• Temperatura de cor correlata - TCC: apresentam valores que variam em média de 3.350 a
4.300K.
Estas lâmpadas são recomendadas atualmente para manutenção de pontos de iluminação pública
onde já sejam utilizadas. Estas lâmpadas podem ter o acendimento comprometido quando a
queda de tensão na rede de distribuição estiver acima de 5%.
c) Lâmpada a vapor de sódio em alta pressão - VSAP
Considerando sua alta eficiência luminosa e vida útil, estas lâmpadas são indicadas para uso
na iluminação de vias públicas, praças e calçadões, devendo ser consideradas como primeira
opção nos novos projetos de reforma, melhoria e implantação de iluminação pública nestes
locais. Suas características são (IBAM/PROCEL, 2004b):
• alta eficiência luminosa: 86 a 150lm/w;
• uso obrigatório de equipamentos auxiliares (reator e ignitor);
• tempo de acendimento: de três a seis minutos;
• tempo de reacendimento: mínimo de 30 segundos;
• polaridade específica para ligação;
• Depreciação do fluxo luminoso: possui excelente fator de manutenção do fluxo luminoso.O
fluxo luminoso da lâmpada decresce gradualmente, chegando ao final da sua vida mediana com
um valor em média de 90% do valor inicial;
• Índice de reprodução de cor - IRC: varia entre 22 a 25, que é considerado razoável para
iluminação de vias públicas, onde não existe a necessidade de uma reprodução fiel das cores;
2.100K.
Segundo o INMETRO /PBE ( 2009), a troca na iluminação pública de lâmpadas de mercúrio por
lâmpadas de descarga de sódio de alta pressão reduziu em aproximadamente 40% o consumo de
energia elétrica e representou uma economia considerável no Programa Reluz , iniciado em 2000
e prorrogado até 2010.A troca de luminárias ineficientes (com distribuição inadequada de luz)
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por outras mais eficientes representa um potencial de redução de consumo de energia da mesma
ordem,diminuindo assim , o desperdício.
A substituição de lâmpadas de mercúrio já foi posta em prática em muitas cidades brasileiras.
d) Lâmpada a multivapores metálicos:
Devido a sua característica de boa reprodução de cor (IRC), variedade de temperaturas de cor
(TCC), são recomendadas para iluminação de campo de futebol, monumentos, áreas verdes, e
sempre que se desejar alto índice de reprodução de cores e excelente nível de iluminância,
como os locais onde ocorre televisionamento ou filmagem em cores. Suas características são
listadas a seguir (IBAM/PROCEL, 2004b):
• razoável eficiência luminosa: 72 a 80lm/w;
• uso obrigatório de equipamentos auxiliares (reator e ignitor);
• tempo de acendimento: mínimo de 1,5 a 2 minutos;
• tempo de reacendimento variável em função do tipo: de cinco a oito minutos;
• Depreciação do fluxo luminoso: ocorre de maneira mais acentuada quando comprada a
lâmpada VSAP, chegando ao final da sua vida mediana com um valor médio de 80% do
valor inicial;
• Índice de reprodução de cor - IRC: dependendo do modelo, pode ter excelente reprodução de
cores. varia entre 65 a 85;
6.000K.
Devido a sua característica de boa reprodução de cor (IRC), variedade de temperaturas de cor
(TCC), são recomendadas para iluminação de campo de futebol, monumentos, áreas verdes, e
sempre que se desejar alto índice de reprodução de cores e excelente nível de iluminância, como
os locais onde ocorre televisionamento ou filmagem em cores.
e)Lâmpadas Mistas - LM
As lâmpadas mistas não constituem uma boa opção para iluminação pública, devido a sua curta
vida útil e baixa eficiência luminosa. Suas características são (IBAM/PROCEL, 2004b):
• baixa eficiência luminosa: 13 a 17lm/w;
• vida mediana muito curta: 1.000 horas;
• não necessita de equipamento auxiliar;
• acendimento e reacendimento instantâneo;
• baixa resistência a choques e vibrações;
• Índice de reprodução de cor - IRC: aproximadamente 100, sendo uma das fontes de luz artificial
que possui a melhor reprodução de cores;
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• Temperatura de cor correlata - TCC: apresentam valores iguais a 2.700K.
g) LED:
Os LEDs (Light- Emitting-Diodes) e os OLEDs (Organic-Light-Emitting-Diodes), produtos de
iluminação provenientes de uma tecnologia emergente, provavelmente representarão a nova
classe de geradores de luz, por serem economicamente viáveis e ecologicamente desejáveis
superando, em muito, as fontes de geração de luz atuais. O Inmetro já está se preparando para
atender esta nova área de iluminação.
De acordo com o artigo de Costa e Diniz (2011) no Brasil, dos 15 milhões de pontos de
iluminação existentes, em torno de 60% são LVS (vapor de sódio). No entanto, esta tecnologia
está ultrapassada, quando comparada com os LEDs (diodos emissores de luz), que apresentam
alto rendimento, mais do que o dobro da vida útil da LVS (em média 50.000 horas, porém
fabricantes falam em 100.000 horas) e um baixo consumo de energia elétrica, com uma redução
de até 50% menor às de vapor de sódio, proporcionando assim uma redução significativa do
consumo, em particular no pico da demanda do setor elétrico.
Apesar de ainda ter um preço inicial de aquisição superior as LVS, é necessário considerar que os
LEDs possuem um baixo custo de manutenção, visto que seriam substituídos a cada 12 anos
(considerando o uso em média de 11 a 12 horas ao dia, com tempo de vida de 50.000 horas), e
baixo consumo de energia, o que levaria ao longo de sua vida útil, a um custo menor que das
LVS . Outros benefícios podem ainda ser destacados, como a não emissão de radiação
ultravioleta, evitando a atração de insetos à luminária e sua degradação, contribuindo para
redução dos custos da manutenção; maior resistência a impactos e vibrações e contribuição para a
redução da poluição luminosa com iluminação direcionada.
Na iluminação das vias públicas, os LEDs apresentam mais uma vantagem, a reprodução das
cores com mais eficiência e qualidade, o que favorece a visualização das informações
apresentadas nas via públicas, tais como: sinalização de trânsito, de advertência, de
localização,etc.
6.1. Substituição de fontes de luz
Muitas vezes a simples substituição de lâmpada não é suficiente, considerando que uma
luminária com distribuição luminosa inadequada não melhora seu desempenho. A escolha da
luminária torna-se, portanto, um ponto crítico e só pode ser resolvida através da medição
goniofotométrica.
Com a medição da distribuição luminosa da luminária é possível prever, antes da instalação num
poste de luz, se a luminária irá causar desconforto visual, ou seja, causar ofuscamento. A
distribuição luminosa adequada em um projeto lumino-técnico planejado permite a minimização
de ofuscamento, aumentando, assim, a segurança do cidadão nas ruas e no trânsito e evitando a
poluição luminosa.
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7. Luminárias e fluxo luminoso
As luminárias mais utilizadas em iluminação pública são ineficientes, emitindo um fluxo de até
60% de luz horizontalmente e para cima. A causa está no formato das luminárias, que não
costumam abrigar corretamente suas lâmpadas e no ângulo de inclinação das mesmas. São os
postes da iluminação das ruas, os das praças, em forma de globo esférico, os refletores das
quadras de esportes, estacionamentos, canteiros de obras, clubes, aeroportos, etc.. O desperdício é
denunciado de modo marcante pela enorme bolha luminosa que cobre as grandes e médias
cidades. Essa luz extra em nada contribui para a iluminação noturna útil, uma vez que a única luz
que realmente importa é aquela dirigida para o solo.
Fig. 5: exemplos de iluminação
Fonte: Canadian Space Agency (CSA , 2007)
Nas duas primeiras luminárias da figura 5 acima ,o brilho amarelado é o resultado da luz
direcionada para cima, tirando a visão que a população tem das estrelas.À medida que os sistemas
se tornam mais eficientes , podemos notar que o brilho amarelado do céu desaparece,podendo
visualizar maior número de estrelas.
A ilustração "Muito ruim" ocorre em sistemas com muitas luminárias esféricas, utilizadas em
praças públicas. É a pior visão do céu.
Na ilustração "Ruim" existe um anteparo que impede a luz de ser direcionada diretamente para o
céu , mas não respeita a linha imaginária do horizonte, o que impediria a luz de iluminar o céu,
conforme ilustrado em "Bom", tendo como resultado uma melhor visão noturna do céu e um
melhor aproveitamento da quantidade de lúmens emitidos pelo sistema de iluminação.
A ilustração "Ótimo" é o sistema melhor planejado, pois ilumina apenas onde é
necessário.Oferece a visão limpa do céu e faz uso eficiente do sistema de iluminação.
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A fig. abaixo resume as causas da poluição luminosa. Indica a zona onde a luminária deve enviar
luz e aquelas direções e superfícies onde não deve iluminar.A figura mostra que o que se
denomina poluição luminosa depende da qualidade e do desenho da luminária , do
posicionamento adequado dos braços das luminárias, da forma como está instalada, além da sua
escolha correta e de suas características fotométricas que evitem luz emitida para cima ou para
muito além da área que se deseja iluminar.
Fig. 6 : distribuição do fluxo luminoso produzido por uma luminária numa instalação de iluminação pública
Fonte: (adaptado de MCOLGAN,2003)
8. Iluminação pública
A iluminação pública (IP) é o serviço que tem por objetivo prover de luz ou claridade artificial os
logradouros públicos. Este serviço tem influência direta na vida de todo cidadão, uma vez que
contribui para a segurança da população, para o tráfego de veículos e viabiliza atividades de
comércio, turismo, lazer, etc.
De acordo com a NBR 5101 (ABNT, 1998) , a sua aplicação irá produzir iluminação adequada e
utilização racional da energia, se o projetista e o usuário utilizarem: lâmpadas, reatores e
luminárias eficientes, com distribuições apropriadas para cada tipo de instalação; luminárias com
posicionamento e alturas de montagem adequadas; um bom programa de manutenção, para
assegurar a integridade do sistema e a preservação do nível de iluminação considerado no projeto.
No caso da iluminação pública, a poluição luminosa é traduzida em projetos com níveis de
iluminância superdimensionados não condizentes com a iluminação recomendada nessa norma
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ou por luminárias sem o correto controle de dispersão de luz. As luminárias recomendadas para
reduzir a parcela da iluminação pública na poluição luminosa devem possuir uma classificação
que mantenha baixa a emissão de luz acima do eixo horizontal, possua alta eficiência luminosa e
permita baixos ângulos de instalação. Os projetores, quando necessário, devem possuir aletas
internas ou externas que limitem a propagação da luz para fora da área a ser iluminada.
No artigo comentado por GARGAGLIONI (2007), na figura abaixo são mostrados três tipos de
sistemas de iluminação. O primeiro tipo é o mais correto, equipado com luminária moderna, de
vidro plano que não emite fluxo luminoso acima da linha do horizonte. O segundo é equipado
com luminária de refrator prismático que causa grande dispersão da luz e que apesar de estar em
ângulo de 90º em relação ao plano vertical, dado o refletor que é utilizado neste sistema, há
emissão de fluxo acima da linha do horizonte. O terceiro tipo é o pior e também é equipado com
luminária de refrator prismático, porém a luminária não está no ângulo correto de 90º em relação
ao plano vertical. Sendo assim, além de ser equipado com refrator de grande dispersão de luz,
emite fluxo luminoso acima da linha do horizonte, não sendo um sistema eficiente.
Fig. 7 – Tipos de instalação de luminárias.
Fonte:GARGAGLIONI (2007)
A boa iluminação deve evidenciar o objeto iluminado, sem deixar ver a lâmpada exposta
quando se olha para ela na horizontal. E deve ter intensidade adequada sem exagero aberrantes.
No entanto, por imperativos de segurança nem sempre comprovados, ou por modernismos
de gosto discutível, tem-se intensificado a iluminação noturna e, o que é pior, essa iluminação é
mal orientada:há sistemas de iluminação verdadeiramente desastrosos nas nossas ruas e estrada .
Por outro lado, a partir de determinada hora, os anúncios luminosos deveriam ser desligados, tal
como a iluminação de monumentos. Para quê iluminar um aqueduto ou um castelo às 4 h da
madrugada, com poderosos projetores apontados às nuvens?E quase sempre boa parte luz nem
sequer "acerta" no monumento, perdendo-se no céu."(ALMEIDA,2007)
Dezembro/2013
Segundo, Miguez (2004) ,"a simples troca por modelos mais eficientes, tipo cut-off, já
qualificaria muito a iluminação pública , pois são equipamentos bem resolvidos sob o ponto de
vista fotométrico."
Atualmente,os procedimentos adotados por empresas gestoras de iluminação pública para a
seleção de luminárias de vias públicas e de projetores incluem alguns requisitos básicos para a
fotometria desses equipamentos,além de cuidados especiais com a manutenção das instalações de
modo a mantê-las sempre em condições operacionais satisfatórias.
Na figura 8, Pimenta; Carvalho (2006) comentam que a configuração da instalação é
caracterizada pelo posicionamento e a focalização dos projetores, que devem ser compatíveis
com os requisitos especificados, observando-se os limites recomendados pelas normas e
publicações técnicas aplicáveis, como é o caso da Publicação CIE nº150.
Dezembro/2013
Fig. 8 - Exemplos de equipamentos e configurações de instalação recomendados para aplicações em sistemas de
iluminação pública
Fonte: (PIMENTA ; CARVALHO, 2006)
Dezembro/2013
Em 2003, foi lançada a Publicação nº 150 da Comissão Internacional de Iluminação – CIE
entitulada “Guide on the limitation of the effects of obtrusive light from outdoor lighting
installations” (Guia para limitação dos efeitos da luz indesejável produzida por instalações de
iluminação externa) – com o objetivo de estabelecer diretrizes para a avaliação dos impactos
ambientais produzidos por sistemas de iluminação externa, e fornecer aos profissionais de
iluminação os valores recomendáveis para os parâmetros luminotécnicos relevantes do projeto,
visando a manutenção dos efeitos indesejáveis das instalações dentro de limites toleráveis.
Pesquisadores do CIE e do IES propuseram a criação das chamadas zonas de controle ambiental:
E1, E2, E3 e E4, introduzindo o conceito de toque de recolher (curfew) para a iluminação urbana,
visando, principalmente, a proteção de áreas urbanas e rurais contra os efeitos negativos da
poluição luminosa sobre a fauna e a flora.
O Quadro 1 descreve, em linhas gerais, as características das zonas de controle ambiental
sob o aspecto da iluminação.
Zona
Ambiente
Características do
Circunvizinho
Ambiente
Exemplos
Reservas naturais e
E1
E2
E3
E4
Natural
Rural
Suburbano
Urbano
Intrinsicamente escuro
áreas protegidas
Baixos níveis de
Áreas rurais do tipo
iluminação
residencial e industrial
Níveis médios de
Áreas suburbanas do
iluminação
tipo residencial
Níveis elevados de
Áreas urbanas centrais e
iluminação
comerciais
Quadro 1 - Zonas de Controle Ambiental sob o aspecto da Iluminação.
Fonte:Publicação CIE n° 150:2003
Os Quadros 2 e 3 indicam os limites máximos da Iluminância no plano vertical (Ev) e da
Intensidade Luminosa (I) das luminárias aplicáveis a cada zona de controle ambiental, antes e
após o toque de recolher.
Zona de controle ambiental
Parâmetro
Condições de
Luminotécnico
aplicação
E1
E2
E3
E4
Iluminância no
plano vertical (Ev)
Antes do toque de
recolher
Após o toque de
recolher
Dezembro/2013
2 lux
5 lux
10 lux
25 lux
0* lux
1 lux
2 lux
5 lux
Quadro 2 - Valores limites da Iluminância Vertical (Ev) para áreas localizadas nas vizinhanças de instalações de
iluminação externa.
*NOTA: Se a luminária for utilizada para iluminação de vias públicas este valor poderá ser de até 1 Lux.
Zona de controle ambiental
Parâmetro
Luminotécnico
Intensidade
Luminosa emitida
pelas luminárias (I)
Condições de
aplicação
Antes do toque de
recolher
Após o toque de
recolher
E1
E2
E3
E4
2.500 cd
7.500 cd
10.000 cd
25.000 cd
0* cd
500 cd
1.000 cd
2.500 cd
Quadro 3 - Valores máximos da intensidade luminosa das luminárias em direções definidas.
*NOTA: Se a luminária for utilizada para iluminação de vias públicas, este valor poderá ser de até 500 cd.
Segundo, Pimenta ; Speer (2007), até recentemente, a avaliação da poluição luminosa era
realizada de modo subjetivo. Com o rápido desenvolvimento da tecnologia da informática, este
tipo de poluição pode ser agora quantificado, graças a programas de computador que possibilitam
ao projetista a análise do aspecto do ambiente iluminado durante a fase de projeto. A técnica de
análise gráfica pelo método da Pseudocor é atualmente utilizada em diversos campos da ciência,
caracterizando-se como uma poderosa ferramenta para avaliar também alguns tipos de poluição
luminosa, produzidos por instalações de iluminação externa. Entre elas, estão as relacionadas
com os valores excessivos da iluminância vertical, em edifícios localizados em áreas vizinhas às
instalações (luz invasora), e com a luminância média elevada das superfícies das fachadas de
edifícios e de outdoors
8. Legislação
Fernandes, Coelho e Caires (2010:46) afirmam que apesar de, em todo o mundo, haver mais de
700 leis impondo normas sobre a poluição luminosa, existem apenas três delas no Brasil. Uma
portaria do Ibama, de 1995, referente à proteção de tartarugas marinhas, e duas leis municipais,
de Campinas de 2001, que criou a área de proteção ambiental onde se encontra o Observatório
Dezembro/2013
Municipal Jean Nicolini (Observatório de Capricórnio), de modo a garantir a funcionalidade do
observatório por meio da limitação da instalação e utilização da iluminação. A terceira é uma lei
do Município de Caeté para proteção dos céus dos arredores do Observatório da Serra da
Piedade, em Minas Gerais. Embora a lei não se encontre mais nos registros, é respeitada até hoje
nas áreas mais próximas ao observatório, e caiu em “desuso” nas áreas mais distantes. A criação
dessa lei contou com a colaboração de David Crawford, um dos fundadores do IDA, havendo
posteriormente um acordo entre a Prefeitura de Caeté, a Centrais Elétricas de Minas Gerais
(Cemig), o Observatório e a Fundação Estadual de Meio Ambiente (Feam-MG). que normatizam
a proteção a observatórios contra a poluição luminosa. Depois de algumas leis estaduais nos
Estados Unidos e na Itália, em 2000, a República Tcheca criou a primeira lei federal antipoluição
luminosa. A lei entrou em vigor em 10 de junho de 2003 e considera como poluição luminosa
“todas as formas de iluminação artificial irradiada para além das áreas destinadas, principalmente
se direcionadas acima da linha do horizonte”.
Muitos outros países regulamentam o tema regionalmente como, por exemplo, Itália, Chile,
Estados Unidos e Espanha. Algumas ações importantes começam a ser tomadas em alguns
países, como a IDA, que está estabelecendo parâmetros de iluminação e mapas de brilho.
Em alguns casos, a redução da poluição luminosa.também trouxe ganhos econômicos. Nas ilhas
Canárias, medidas contra o excesso de iluminação resultaram numa redução do fluxo de luz para
o céu de 84,8%, o que significou enorme diminuição da intensidade. A redução nos gastos foi de
65%. Em 1992-1993, na cidade de Tucson (Arizona), a troca de 40 mil lâmpadas de mercúrio por
lâmpadas de vapor de sódio resultou numa economia de cerca de US$ 2 milhões anuais.
"É também preciso sensibilizar a opinião pública para os efeitos prejudiciais da poluição luminosa
no céu noturno, valorizando neste um valor mitológico, histórico e cultural a preservar. A geração
atual já quase não reconhece as estrelas e constelações e, se nada se fizer, a próxima pode ficar
muito aquém disso. O céu noturno é certamente um Patrimô nio da Humanidade e uma das maiores
maravilhas que podemos contemplar. Devemos preservar esse espetáculo."(ALMEIDA,2007)
9. Conclusão
Poderemos minimizar os efeitos da poluição luminosa através da especificação de luminárias que
evitem direcionar a luz para cima e para além do que se queira iluminar. É necessário também a
manutenção preventiva das fontes de luz, com o monitoramento da eficiência das mesmas por
meio de procedimentos adequados. É recomendável a realização de medições periódicas da
iluminância como parte das rotinas de manutenção empregadas pela empresa gestora da
iluminação pública e pelos responsáveis pela iluminação externa de obras particulares. Logo, o
tema apresentado conduz para uma reflexão sobre a necessidade dos municípios brasileiros
tomarem consciência da importância das questões ambientais e de saúde humana relacionadas à
poluição luminosa e haver leis regulamentadas que estabeleçam limites e critérios para as luzes
da mídia , da arquitetura e do urbanismo. Iluminar bem não é iluminar em excesso, e sim, com
eficiência, e os profissionais e a população em geral devem ser alertados a respeito disso.
Dezembro/2013
10. Referências
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pública -versão corrigida: 1998. Rio de Janeiro, abr. 1992. 22 p.
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BARGHINI, Alessandro. Influência da iluminação artificial sobre a vida silvestre: técnicas
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Alves
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São
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Poluição Luminosa x Brilho das estrelas

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