Iluminação e eficiência energética em hospitais

Neste artigo abordaremos apenas a iluminação e o seu contributo para a melhoria da eficiência energética. O objectivo das instalações de iluminação deve ser o de garantir os níveis de luminância recomendados, com conforto visual onde este for importante e não ultrapassar os valores de densidade de potência definidos nas Normas, consumindo o mínimo possível de recursos energéticos.

Não confundir, no entanto, eficiência energética com o conceito de poupança de energia, já que é preciso garantir sempre que, menores consumos de energia não sejam feitos à custa de menores níveis de iluminação e à adulteração de outros parâmetros de qualidade essenciais numa boa iluminação.

1. Importância de uma boa iluminação

O bem-estar em qualquer ambiente e em particular no ambiente hospitalar é, em grande parte, condicionado por bons níveis de conforto relacionados com temperatura, qualidade do ar, conforto acústico e também com a qualidade da luz. Uma boa iluminação que garanta o nível de iluminação adequado a cada situação e o conforto visual tem uma influência significativa no estado emocional dos doentes e dos profissionais de saúde.

2. Legislação - Normas e recomendações

• EN 12464-1:2007 - Light and lighting - Lighting of work places - Part 1: Indoor work places;
• EN 15193:2007 - Energy performance of buildings - Energy requirements for lighting;
• Decreto-Lei n.º 118/2013 de 20 de Agosto, que estabelece os requisitos de desempenho térmico e energético, bem como a metodologia de caracterização do desempenho dos edifícios;
• Portarias n.º 349-A/2013 e 349-B/2013 de 29 de Novembro;
• Portarias n.º 349-C/2013 e 349-D/2013 de 2 dezembro.

No seu conjunto constituem o regime geral e a regulamentação específica de base sobre:

• Sistema de Certificação Energética de Edifícios (SCE);
• Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH);
• Regulamento do Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS).

A Portaria n.º 349-D/2013 aborda a instalação de iluminação e define os requisitos de:

• Densidade de potência – DPI - expresso em (W/m2/100 lux);
• De controlo, regulação de fluxo, monitorização e gestão.
• RTIEB T – Regras Técnicas das Instalações Elétricas de Baixa Tensão;
• Directiva 2006/95/CE – Directiva de Baixa Tensão;
• Directiva 2004/108/CE – Relativa à compatibilidade Electromagnética.

3. Importância de um bom diagnóstico

Antes de intervir numa determinada área recomenda-se que se faça um diagnóstico completo da instalação através das medições dos níveis de iluminação, da potência instalada e do consumo de energia.

Devem avaliar-se igualmente outros aspectos do estado geral das instalações de iluminação. A título de exemplo sugerem-se as seguintes avaliações:

 

Potência

• expressa em watt (W);
• pretende-se que tenha o valor mais baixo possível;
• a potência é frequentemente associada às grandezas W/m² ou W/m²/100 lux, designando-se por DPI – Densidade de Potência. Estes parâmetros são obtidos nos projectos luminotécnicos e regulamentados pela Portaria 349-D;
• não esquecer de contabilizar as perdas associadas (balastros indutivos ou electrónicos).

Consumo/utilização de energia

• expressa em quilowatt-hora (kWh);
• representa a energia eléctrica efectivamente consumida por uma instalação durante um determinado período de tempo.

Níveis de luminância

• utilizar luxímetros calibrados nas medições.

4. Parâmetros luminotécnicos

4.1. Norma EN 12464-1

4.2. Portaria 349-d

5. Identificação/avaliação do estado da instalação

Feitas as medições é preciso fazer a avaliação dos valores medidos à luz dos valores definidos na Norma e na Portaria atrás referidas, e decidir as acções a tomar e o grau dessas acções.

 

6. A solução de iluminação mais eficiente

Para encontrar a melhor solução energética devemos ter em consideração:

• A escolha de luminárias eficientes, com rendimentos elevados.
• A optimização da distribuição das luminárias
• Com o programa de cálculo DIALUX/RELUX pode ser calculada a distribuição ideal.
• Deve, no entanto, ter-se sempre presente o aspecto qualitativo da iluminação, nomeadamente:
• Luminárias com características de anti-encadeamento que permitam um conforto visual – UGR<19;
• Em aplicações muito especiais seleccionar luminárias de baixa/muito baixa luminância.

Caso prático que evidencia a importância do rendimento das luminárias

Vejamos um exemplo com duas luminárias, ambas com reflectores parabólicos em alumínio, mas com rendimentos significativamente diferentes: 64% e 93%.

Cálculo dialux

Feita uma análise comparativa entre estas duas luminárias, constata-se que para a mesma quantidade de luminárias, equipadas com a mesma lâmpada (1x49 W), a opção pela luminária de maior rendimento permite-nos não só obter um nível adequado à utilização do espaço em estudo bem como reduzir o consumo específico por 100 lux em mais de 30%, apesar de termos a mesma potência específica w/m².

7. Sistemas de controlo de iluminação

Para maximizar a eficiência energética da instalação de iluminação, recorre-se à utilização de sistemas de controlo/gestão de iluminação.

• Objectivo: poupar energia durante as horas de ocupação dos espaços, sem desvantagens para o seu utilizador;
• Como: utilizando balastros electrónicos adequados para a regulação de fluxo associados a sensores de presença e de luminosidade. Estes sensores podem ser integrados nas luminárias ou instalados separadamente.

7.1. Sensores de luz constante

Permitem aproveitar a iluminação natural ao longo de todo o dia utilizando-se apenas a iluminação artificial como complemento, na quantidade necessária e suficiente para manter o nível de iluminação predefinido.

Os sensores de luminosidade serão mais eficientes quanto maior for a componente de luz natural.

7.2. Detectores de presença/movimento

Permite que a iluminação, quando não é necessária, possa ser desligada automaticamente ou reduzida e mantida num nível mínimo de segurança. Se um determinado espaço não tem ninguém a ocupá-lo durante períodos de tempo prolongados, não faz sentido que a iluminação permaneça ligada, pelo menos no seu nível máximo.

7.3. Multissensores diversos

Associam as funções de sensor de luz constante e deteção de presença.

SMART Sensor

 

DSI-SM ART PTM

DALI MSensor

 

MS 2001

 

7.4. Corridor FUNCTION - para as zonas de circulação

É um sistema que apenas necessita de detectores de presença e de luminárias equipadas com balastros electrónicos reguláveis. O sistema, ao não detectar movimento, não desliga abruptamente a iluminação, mas reduz o seu nível para valores definidos e só o desliga se essa opção for pretendida e após um período de tempo predefinido.

Logo que se detecte movimento, o sistema de iluminação é activado para o seu nível máximo.

O desenho abaixo apresenta uma curva que relaciona o nível de regulação e o consumo das luminárias, onde se constata que para um nível de regulação de 1% do fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas, o consumo é de 10% da potência total.

7.5. Gestão centralizada de iluminação – sistemas

Com a ajuda de software e hardware adequados é possível gerir, de forma automática, todas as luminárias individualmente ou em grupo, quanto ao nível de iluminação e aos horários de funcionamento.

Um sistema DALI, por exemplo, permite ajustar a cada momento as necessidades de iluminação de uma instalação. Permite igualmente responder a mudanças num edifício, quer dos layouts quer das funções, sem alterar a cablagem da instalação de iluminação.

8. Viabilidade económica

Outra questão importante é saber se os investimentos, principalmente os mais pesados em termos económicos, se justificam. Essa decisão só poderá ser tomada conhecido o estudo de viabilidade económica que calcula o prazo de amortização do investimento. Um investimento é economicamente viável se o payback não for superior a 3 anos.

Apresentado esse estudo competirá ao dono de obra decidir.

Para esta análise de payback sugerimos o preenchimento da Tabela 1 que nos permitirá resumir os parâmetros essenciais para tomar uma decisão.

9. Conclusão

Melhorar a eficiência energética é o resultado de muitas acções que são tomadas a diferentes níveis, nomeadamente:

• Na selecção de luminárias eficientes - com lâmpadas T5 ou com LEDs;
• Na opção, em cada momento, pela melhor solução energética;
• Na adopção de sistemas de gestão de preferência automáticos associados a multissensores (sensores de presença e/ou sensor de luminosidade).

Os primeiros dois critérios permitem-lhe uma instalação de baixa potência.

O terceiro permitirá utilizar a instalação de iluminação da forma mais económica possível.

Importante mesmo é conseguir que a redução da utilização energética (kW/h) se faça sem interferir no conforto dos utilizadores, garantindo uma iluminação de qualidade com conforto visual e com o nível de iluminação recomendado.

Tabela 1.

EEE – Empresa de Equipamento Eléctrico, S.A.