Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de
Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e Sistema de
Iluminação de Plasma
Rodrigo Abreu de Freitas Machado – [email protected]
Iluminação e Design de Interiores
Instituto de Pós-Graduação & Graduação (IPOG)
Brasília, DF, 21 de dezembro de 2012
Resumo
O objeto deste estudo é a iluminação de pátios de aeronaves, com foco na análise
comparativa entre o sistema de iluminação por meio de lâmpadas de vapor de sódio de alta
pressão e o sistema de iluminação de plasma. O questionamento que deu origem à pesquisa
foi se realmente existe uma maior eficiência energética e luminosa deste último sistema sobre
o primeiro. Comparar os sistemas propostos buscando suas vantagens e desvantagens na
aplicação específica da iluminação de pátios de aeronaves foi o objetivo. A metodologia
utilizada foi a pesquisa bibliográfica e o estudo de caso realizado no Aeroporto Internacional
de Brasília – Presidente Juscelino Kubitschek, em Brasília, DF, Brasil. Foi realizada uma
aferição de iluminâncias em campo, com luxímetro, e uma simulação auxiliada por
computador. O referencial teórico para proceder à análise dos dados foi as recomendações
feitas pela Organização da Aviação Civil Internacional. Concluiu-se que o sistema de
iluminação de plasma é capaz de superar o antigo sistema de vapor de sódio, principalmente,
se forem consideradas as condições de percepção visual nas regiões mesópicas ou
escotópicas.
Palavras-chave: Iluminação. Pátios de aeronaves. Sistema de iluminação de plasma.
1. Introdução
O presente estudo está inserido na área do conhecimento da iluminação de exteriores, ou
iluminação de grandes áreas, mais precisamente iluminação de pátios de aeronaves. Em
inglês, o termo utilizado é Apron Floodlighting. A ABNT-NBR 5461 define FLOODLIGHT
como “Projetor para (iluminação de) grandes áreas: Projetor destinado à iluminação de
grandes áreas não cobertas, que é geralmente orientável em qualquer direção”.
O interesse pelo tema surgiu do fato do autor trabalhar na maior operadora de aeroportos do
Brasil, a Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária - INFRAERO. A empresa possui
um blog de notícias internas chamado Sem Escalas. Neste blog foi vinculada uma matéria, em
julho de 2012, informando a realização de testes com sistema de “iluminação eficiente” no
aeroporto de Brasília. Nesta matéria, o redator informou que, onde havia uma torre de
iluminação com oito projetores equipados com lâmpadas de vapor de sódio de 1.000 W cada,
estava-se instalando apenas quatro projetores de lâmpadas de plasma de 1.000 W cada,
promovendo maior eficiência luminosa com a metade do consumo de energia elétrica.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Esta afirmação conduziu o autor a focar sua pesquisa neste novo sistema de iluminação de
grandes áreas, com as seguintes dúvidas: o que seria verdadeiramente uma maior eficiência
luminosa? A eficiência energética seria somente a relação lux x watts? O que é importante
considerar ao se comparar dois sistemas distintos de iluminação?
A iluminação de pátios de aeronaves segue as recomendações internacionais da ICAO
(Internacional Civil Aviation Organization), principalmente as contidas no Anexo 14 à
Convenção sobre a Aviação Civil Internacional, Volume 1 e no ADM (Aerodrome Design
Manual, também publicado pela ICAO), Parte 4, Capítulo 13 – Apron Floodlighting.
Segundo a ICAO (2004, p. 13-1), o pátio é uma área definida em um aeródromo destinada a
acomodar aeronaves com a finalidade de embarque e desembarque de passageiros, carga e
descarga, reabastecimento, estacionamento ou manutenção. A aeronave se movimenta no
pátio, sozinha ou sendo rebocada e, para que estas tarefas sejam realizadas com segurança e
eficiência no período noturno, faz-se necessária uma iluminação adequada.
Então, o que seria uma iluminação adequada? Segundo Costa (2005, p. 79), a tendência
normal de um projeto de iluminação consiste apenas em observar níveis de iluminação, ou
seja, aspectos puramente quantitativos. Porém, a tarefa visual não deve ser representada por
um valor expresso em lux, mas por vários outros aspectos qualitativos.
O objetivo desta pesquisa é comparar o sistema de iluminação de pátios de aeronaves mais
utilizado no Brasil com a nova tecnologia de plasma buscando apontar suas vantagens e
desvantagens e verificar se este sistema realmente apresenta maior eficácia do ponto de vista
luminoso e energético. Foi feito um estudo de caso para fazer a comparação do sistema de
vapor de sódio de alta pressão (VSAP), que hoje é utilizado no pátio remoto principal do
Aeroporto Internacional de Brasília – Presidente Juscelino Kubitschek, com o sistema em fase
de testes no mesmo local, baseado na tecnologia de Plasma.
2. Iluminação de pátios de aeronaves
Conforme descrito em ICAO (2004, p. 13-1) As funções primárias da iluminação de pátios
são:
a) Auxiliar o piloto no taxiamento da aeronave para entrada e saída da posição final de
estacionamento. Para realizar esta tarefa é desejável uma iluminância mais baixa nas
taxiways adjacentes à área de estacionamento, de forma a providenciar uma transição
gradual para uma maior iluminância na área de estacionamento das aeronaves (Figura 1).
b) Providenciar iluminação para os passageiros embarcarem e desembarcarem, para o
pessoal de terra carregar e descarregar bagagens, reabastecer, entre outras tarefas. Neste
caso é necessário uma iluminância uniforme.
c) Manter a segurança aeroportuária. A iluminância deve ser suficiente para detectar a
presença de pessoas não autorizadas e permitir a identificação do pessoal próximo ao
local de estacionamento das aeronaves.
Quanto à característica da fonte luminosa, o Anexo 14 diz que distribuição espectral dos
projetores do pátio deve ser tal que as cores usadas para a marcação da aeronave conectada
com os serviços de rotina, e para marcação de superfície e obstáculos, possam ser
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
corretamente identificadas (ICAO, 2009, p.5-71). E o ADM (Aerodrome Design Manual)
chega a sugerir a utilização de lâmpadas de vapor de sódio alta-pressão e mercúrio alta-
pressão, por razões econômicas (ICAO, 2004, p.13-1). Nesta recomendação, percebe-se uma
contradição, pois estas lâmpadas sugeridas não reproduzem fielmente a cor e nem possuem
boa distribuição espectral, como se deseja pela explicação dos requisitos de desempenho da
fonte luminosa.
Outro requisito de desempenho recomendado é a iluminância média de 20 lux, horizontal e
vertical, com uma uniformidade de 1 : 4 (mínima para média), na posição de estacionamento
das aeronaves. Não fica especificada a altura do plano de trabalho horizontal, porém, como
foi dito que umas das funções da iluminação são poder diferenciar as marcações de piso e
auxiliar no embarque e desembarque de passageiros, considero que esta altura seja zero, ou
seja, no próprio piso. Quanto à iluminância vertical, indica-se a altura de dois metros em
direções relevantes. Nas outras áreas do pátio, recomenda-se uma iluminância horizontal
média não menor que 50 por cento da iluminância na posição de estacionamento das
aeronaves.
Um problema sério a se evitar, ou minimizar, em aeródromos, é a questão do ofuscamento,
em todas as suas variações (veja o item 3 deste artigo). Neste caso, aconselha-se que a altura
de montagem dos projetores seja duas vezes a altura do olho do piloto da aeronave mais alta
pousando neste aeroporto (Figura 2). Sugere-se ainda que o arranjo das torres de iluminação e
a focalização dos projetores permita que a posição de estacionamento da aeronave receba luz
de duas ou mais direções para minimizar sombras (Figura 3). “Melhores resultados são
obtidos por uma iluminância uniforme da área total ao invés de direcionar os projetores
individualmente para a aeronave.” (ICAO, 2004, p.13-2, tradução do autor). Quando se fala
em minimizar o ofuscamento, é necessário pensar não apenas nos pilotos, mas também no
pessoal de terra, que pode ter sua visão prejudicada por reflexos, e no pessoal da torre de
controle, evitando escapar luz para cima do plano horizontal do projetor.
Figura 1 - Focalização do projetor para minimizar ofuscamento
Fonte: ICAO (2004, p.13-7)
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Figura 2 - Altura de montagem para evitar ofuscamento
Fonte: ICAO (2004, p.13-7)
Figura 3 - Arranjo típico das torrres de iluminação e focalização dos projetores
Fonte: ICAO (2004, p.13-8)
3. Fotometria e os aspectos do desempenho visual
Segundo Schreuder (2008, p.229), a fotometria é um ramo da radiometria. Enquanto que a
radiometria é a medição da radiação eletromagnética independente do receptor, a fotometria
se refere à medição daquela parte desta radiação eletromagnética que é capaz de sensibilizar o
sistema visual humano, ou seja, a luz visível. Portanto, o observador humano acaba
aparecendo em todas as unidades fotométricas.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Figura 4 - Espectro eletromagnético
Fonte: Costa (2005, p. 36)
Esta faixa do espectro eletromagnético capaz de sensibilizar a vista humana possui
comprimentos de onda entre 380 nm e 780 nm (COSTA, 2005, p.37). Porém, como explicado
por Schreuder (2008, p.230), esta medição considera um observador padrão para visão
fotópica. Para entender o que isto quer dizer, é necessário entender como funciona nossa
visão.
O olho humano é um órgão bastante complexo, entre suas estruturas encontra-se a retina que é
responsável por captar a luz e enviar as informações ao cérebro que, por sua vez, junta estas
informações e forma a imagem que vemos (COSTA, 2005, p. 44-46).
A retina possui dois fotorreceptores chamados de cones e bastonetes. Os bastonetes são muito
mais sensíveis que os cones, porém não conseguem discernir as cores. Os cones são
responsáveis por diferenciar as cores. Além disso, a distribuição espacial destes
fotorreceptores na retina também é diferente. Os cones se concentram na região central da
retina, conhecida como fóvea, e os bastonetes estão ausentes na fóvea, mas são abundantes na
região periférica da retina (SCHREUDER, 2008, p. 208-209)
Na verdade a diferença é tão grande, que se fala atualmente de dois sistemas visuais distintos:
- a visão fotópica, ou visão diurna, na qual se presume que somente os cones estão
operacionais e os bastonetes estão inativos. Neste caso as cores são melhores visualizadas,
tendo seu pico em 554 nm;
- e a visão escotópica, na qual somente os bastonetes estão ativos, por serem mais sensíveis,
ou seja, melhor adaptados às condições noturnas de baixa luminosidade. (COSTA, 2005, p. 48
e SCHREUDER, 2008, p.233). Nota-se que a percepção das cores é alterada, sendo a curva
escotópica mais sensível em 507 nm, próximo ao azul-esverdeado.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Figura 5 - Curva de eficácia luminosa espectral
Fonte: Costa (2005, p. 49)
Na figura acima, as duas curvas estão normalizadas a 100% independentemente para os seus
valores máximos, pois, na verdade, como afirmado, a curva escotópica possui maior
sensibilidade. Variando entre os dois extremos, encontra-se a zona de visão mesópica que, na
visão de Schreuder (2008, p. 237), existe porque nem os cones nem os bastonetes são
simplesmente “ligados” e “desligados”, mas operam em todas as condições de luminância.
É importante entender esta diferença, pois, embora os dados fotométricos das luminárias,
inclusive os projetores para grandes áreas, sejam obtidos em condições fotópicas, a maioria
das aplicações de iluminação de exteriores, encontra-se na região mesópica. (SCHREUDER,
2008, p. 266).
Já foi dito anteriormente que o observador humano é a base de toda a fotometria e, por esta
razão, é importante considerar também os aspectos fisiológicos da nossa visão no momento da
análise da tarefa visual que vai embasar o projeto de iluminação. No ponto de vista de Costa
(2005, p. 46), essas principais características são: acomodação, adaptação, campo de visão,
acuidade, persistência visual e visão de cores. Para aplicações de iluminação de exteriores,
Schreuder (2008, p. 266) resume estas funções primárias em adaptação, sensibilidade ao
contraste ou discriminação de luminâncias, e acuidade visual.
Os dois autores citados falam sobre a adaptação, que está ligada ao tempo que nosso sistema
visual leva para ajustar o seu nível de iluminação ao nível médio do ambiente, do escuro para
o claro e vice-versa. Derivado desta função, temos o ofuscamento, que é tratado
especificamente no caso da iluminação de pátios. O ofuscamento pode ser direto ou refletido
e, devido ao tempo de adaptação do nosso olho, o ofuscamento pode até mesmo nos cegar
momentaneamente. Podemos perceber isto claramente quando: dirigindo à noite, um carro no
sentido oposto muda para o farol alto; ao sairmos de uma sala de cinema para uma área
externa sob a luz do sol. O ofuscamento direto, que é a fonte de luz direcionada diretamente
ao observador é mais fácil de ser evitado, porém, o indireto, que é derivado das diversas
reflexões, nem sempre pode ser evitado, devendo ser minimizado.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
4. Sistema de Iluminação de Plasma
Pelas informações divulgadas pelo próprio fabricante, o PLS (Plasma Lighting System) é uma
tecnologia de produção de luz por meio de quatro componentes primários apresentados a
seguir. (PLASMABRIGHT, 2010).
O primeiro é chamado de Lightron, responsável pela geração das micro-ondas (2.4 GHz) que
é uma versão do Magnetron, utilizado em fornos de micro-ondas, porém, desenvolvido para
ter uma maior vida útil. O segundo é o guia de ondas (Waveguide), que direciona as micro-
ondas geradas pelo Lightron para a Cavidade Ressonante (Cavity Resonator), o terceiro
componente. Este, por sua vez, trata-se de um alojamento em tela metálica que contém o
bulbo e restringe as micro-ondas dentro do compartimento da lâmpada, oferecendo proteção
ao próprio bulbo também. Por último, tem-se o bulbo que é uma esfera de quartzo contendo
enxofre e outros gases inertes, tipicamente, argônio ou xenônio, dentro de um bastão de vidro
fino.
As micro-ondas geradas pelo Lightron são guiadas em direção ao bulbo excitando e
descarregando o gás de enxofre que é ionizado gerando o plasma. Esta mudança de estado
origina a luz que vemos. O bulbo é rotacionado em uma velocidade constante para distribuir
uniformemente o plasma e a luz. A ilustração abaixo demostra esta explicação.
Figura 6 – Componentes do Plasma Lighting System
Fonte: PlasmaBright, 2010
Segundo o fabricante, as lâmpadas de plasma podem atingir o brilho pleno em menos de um
minuto e podem ser reiniciadas dentro de 5 minutos após um corte no fornecimento de
energia elétrica.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Talvez, o maior o benefício do PLS seja sua capacidade de fornecer luz com um espectro
contínuo, permitindo ao olho humano visualizar as mudanças sutis dos matizes de cada cor.
Não há desconexão do espectro assim como em outras fontes de luz, como vapores metálicos,
fluorescentes ou LED, veja a comparação na Figura 7. O fabricante chega a alegar que, por
possuir um espectro parecido com o do próprio sol, o PLS é tido como uma fonte de luz capaz
de auxiliar no tratamento do transtorno afetivo sazonal e regular o ciclo circadiano. Esta,
talvez, seja uma área que mereça um estudo mais aprofundado em outras pesquisas.
A figura abaixo ilustra a distribuição espectral da lâmpada de plasma de enxofre em
comparação com uma lâmpada de vapor metálico, ambas tendo como referência o sol, embora
o fabricante não explique sob que condições de luz diurna foi extraída esta informação da luz
solar, parece, pelo aspecto da curva, que se refere ao iluminante padrão CIE D65 utilizado
para mimetizar a luz diurna em uma temperatura de cor de aproximadamente 6500 K.
Figura 7 - Distribuição espectral - Plasma de enxofre vs. Vapor metálico
Fonte: adapatado do catálogo do fabricante e de PLASMABRIGHT (2010)
Outra característica importante a se levar em consideração em uma fonte luminosa é o índice
de reprodução de cor (IRC). De acordo com as especificações técnicas do fabricante do
projetor de plasma, o seu IRC varia de 76 a 80, dependendo da temperatura de cor escolhida,
de 5500 a 7500 K, respectivamente. Na verdade, pela distribuição espectral exibida acima, era
esperado um IRC próximo de 100, mesmo assim, continua sendo um alto índice, que se
compara aos bons LEDs comercializados atualmente.
Para um melhor entendimento sobre a questão do IRC, apresenta-se, na figura abaixo, uma
comparação fotográfica de um mesmo local iluminado por fontes de LED de boa qualidade,
com IRC próximo de 80, e por lâmpadas de vapor de sódio em alta pressão, que apresentam
IRC próximo de 26.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Figura 8 - Comparativo entre o IRC de duas fontes luminosas (LED e VSAP)
Fonte: COPEL (2012, p. 6)
Devido ao fato do bulbo do PLS não possuir filamentos nem eletrodos, que são sujeitos ao
desgaste natural, os bulbos de plasma duram por toda a vida útil do sistema, que tem seu
prazo de funcionamento atrelado à vida útil do magnetron, ou lightron, que é de mais de
40.000 horas, segundo dados do fabricante (PLASMABRIGHT, 2010). Possui, ainda, uma
boa manutenção do fluxo luminoso, apresentando um decaimento de aproximadamente 10%.
Tendo como vantagem sobre o LED, o fato de poder trabalhar em temperaturas de até 50ºC.
Figura 9 - Gráfico do decaimento do fluxo luminoso de diversas fontes luminosas
Fonte: LG LIGHTING
5. Estudo de caso
Os testes com o PLS foram realizados no Aeroporto Internacional de Brasília - Presidente
Juscelino Kubitschek, no pátio remoto principal, o qual é, atualmente, iluminado por seis
torres de mais de 25 m de altura espaçadas em 66 m aproximadamente. Cada torre está
equipada com oito projetores para lâmpadas de vapor de sódio em alta pressão de 1000 W. Os
projetores de plasma foram instalados na torre nº 3, substituindo-se os oito projetores de
VSAP por apenas quatro de plasma de 1000 W cada.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Figura 10 - Local dos testes no Aeroporto Internacional de Brasília
Fonte: adaptado do Google Maps (2012)
As especificações técnicas do projetor instalado na torre nº 3 encontram-se esquematizadas no
quadro abaixo:
Categoria Especificações Unidade
Consumo de energia 1.030 W
Temperatura de cor 7.500 6.500 5.500 K
Pacote de luz 87.000 89.000 91.000 lm
IRC 80 78 76
Abertura de facho 10, 20 ou 60 º(grau)
Tabela 1 - Especificações do projetor de plasma
Fonte: LG LIGHTING
Por se tratar de um acordo entre o fabricante e a INFRAERO, só foi possível disponibilizar,
inicialmente, quatro projetores com abertura de facho de 10º e temperatura de cor 7.500K.
Obviamente, as medições realizadas apontaram áreas com iluminâncias muito elevadas
próximo aos pontos de focalização dos projetores e outras áreas com níveis de iluminação
muito abaixo do mínimo. Desta forma a uniformidade média não estava sendo garantida, além
disso, os reflexos e a própria luminância nos locais com níveis muito acima da iluminância
média recomendada (20 lux) poderiam causar ofuscamento, com medições chegando a 257
lux.
Após estas constatações, o fabricante disponibilizou outros dois projetores com abertura de
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
20º possibilitando a instalação na torre nº 3 da seguinte forma: dois projetores de 20º
instalados a 25 m de altura e dois projetores de 10º a 26 m de altura. Em 23 de outubro de
2012 o autor realizou uma medição de 112 pontos em uma área de 140 m x 86,40 m divida
em uma malha de 10,00 x 10,80 m em frente às torres nº 2 e nº 3 (T2 e T3) utilizando-se um
luxímetro digital da marca Minipa, modelo MLM-1011. Os dados desta medição estão
esquematizados na tabela abaixo:
Tabela 2 – Medição da distribuição das iluminâncias horizontais e verticais no pátio remoto do SBBR.
Fonte: O autor (2012)
É possível verificar que os níveis de iluminância nos pontos em frente à T2, equipada com os
projetores VSAP, estão mais bem distribuídos do que os pontos em frente à T3, equipada com
o PLS. Nota-se também, pelas cores diferenciadas da Tabela acima, que os projetores de
plasma instalados na T3, mesmo após a abertura de facho para 20 graus continuam
produzindo feixes de luz muito concentrados.
Embora a iluminância horizontal média (Ehméd) tenha ficado acima do recomendado pela
ICAO, é possível ver discrepâncias de intensidade como, por exemplo, os pontos C10 e C11
que, mesmo contíguos, apresentaram valores de 138 lux e 37 lux, respectivamente. Estes
dados contribuíram para um resultado muito ruim da Uniformidade Média (Um) que foi de 1 :
12, quando deveria ser, no máximo, 1 : 4, conforme explicado no item 2 deste artigo. De fato,
os valores altíssimos de até 168 lux elevaram a iluminância média.
Como não foi possível realizar os testes com os projetores de plasma com abertura de facho
de 60 graus, foi feita uma simulação, utilizando-se o programa DIAlux®, para calcular os
níveis de intensidade luminosa no pátio remoto, supondo a instalação de dois projetores de
60º e dois projetores de 20º em todas as torres de iluminação deste pátio.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Figura 11 - Simulação com projetores plasma de 20 e 60 graus.
Fonte: O autor (2012)
A figura mostra as Torres nº 2 e nº 3 iluminando a mesma área de 140 m x 86,40 m onde
foram feitas as medições da situação atual. A área em cinza claro é o pavimento rígido onde
as aeronaves estacionam, logo acima está uma faixa de circulação de pedestres em azul e uma
via de serviço. Após a via de serviço existem alguns lotes que, hoje, são pouco utilizados,
apenas para guarda de equipamentos de apoio. As torres de iluminação estão situadas a 26 m
do eixo da via de serviço e a 46 m do início do pavimento rígido, que é a área que deveria
estar mais bem iluminada.
Tabela 3 - Distribuição das iluminâncias horizontais e verticais no pátio remoto do SBBR (Simulação 1)
Fonte: O autor (2012)
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
A Tabela acima foi montada nos mesmos moldes da Tabela 2, para facilitar a comparação,
porém, foram utilizados os dados obtidos na simulação computadorizada. Nota-se que a
uniformidade melhorou bastante com a utilização dos projetores de 60º, porém, talvez devido
à distância, praticamente metade do pavimento rígido (colunas F, G e H) está na penumbra e a
única área que atingiu a iluminância de 20 lux foi a via de serviço (coluna A).
Em busca de uma iluminação melhor distribuída e com níveis mais próximos dos
recomendados pela ICAO, foi feita outra simulação reposicionando as Torres vinte metros
mais para próximo da tarefa visual. Obviamente que a via de serviço, e os lotes mais ao fundo
deverão receber outro tratamento com uma iluminação que pode ser feita utilizando-se as
próprias torres deslocadas para posicionar projetores em altura menor focando para trás. Esta
simulação não será feita neste trabalho, pois o objetivo principal deste estudo não é este.
Figura 12 - Simulação com projetores plasma de 60 graus mais próximos da posição de estacionamento
Fonte: O Autor (2012)
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Tabela 4 - Distribuição das iluminâncias horizontais e verticais no pátio remoto do SBBR (Simulação 2)
Fonte: O autor (2012)
Na tabela acima, a coluna A (via de serviço) foi desprezada para o cálculo das iluminâncias
médias, mínimas e máximas, pois, como explicado anteriormente, o objetivo é conseguir
distribuir a iluminação na posição de estacionamento das aeronaves. Desta forma, com as
torres de iluminação deslocadas 20 metros para mais próximo da área de interesse, é possível
perceber uma melhora nos níveis de iluminação, com uma iluminância horizontal média
(Ehméd) de 16 lux e uma Uniformidade média (Um) de 0,38 ou 1 : 2,6. Resultados bastante
satisfatórios se comparados com a medição feita in-loco.
Deve-se levar em consideração, ainda, o fato de os projetores de Plasma possuírem uma
distribuição espectral contínua e serem muito mais eficazes sob condições escotópicas do que
em condições fotópicas, como já explicado anteriormente. De fato, o fabricante, em seu site
de divulgação do produto, traz a informação que estes níveis chegam a ser 2,47 vezes maiores
em condições escotópicas (PlasmaBright, 2010). Isto quer dizer que, se fôssemos corrigir os
dados simulados aqui para o fluxo luminoso escotópico do PLS, teríamos níveis de
iluminância (lux) bem maiores do que os apresentados na Tabela 4.
6. Conclusão
A aplicabilidade de um sistema de iluminação para pátios de aeronaves, em substituição a um
sistema existente, não se restringe à relação lux x watt. Principalmente por se tratar de
aplicações para iluminação de áreas externas, no qual, outros fatores incidem diretamente.
Entre os itens que devem ser levados em consideração para a avaliação do desempenho deste
novo sistema estão: a eficácia luminosa da fonte de luz sob a condição mesópica ou
escotópica; o índice de reprodução de cor (IRC); a sua vida útil; e por fim o custo total de
instalação e o consumo anual total. Estes dois últimos itens não foram avaliados pela
dificuldade em se conseguir um orçamento para importação e instalação destes projetores, por
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
se tratar de uma tecnologia que está em desenvolvimento na Coréia do Sul e não haver
aeroportos no Brasil com esta tecnologia implantada ainda.
Foi verificado, no estudo de caso proposto, que o PLS conseguiu substituir o sistema de
VSAP existente, utilizando metade da potência instalada, porém, neste caso, não bastava
apenas substituir, pois o sistema antigo já não atendia às recomendações da ICAO. Era
necessário que o novo sistema superasse os níveis existentes.
Desta forma, foi proposta uma alternativa de aproximar as torres de iluminação da área a ser
efetivamente iluminada, e demonstrado, por meio de simulação computadorizada, que o PLS
superou o sistema de vapor de sódio. Os dados obtidos não atenderam totalmente à
recomendação da ICAO, porém, os cálculos foram feitos utilizando-se lumens fotópicos. Para
uma melhor avaliação do sistema deveria ser levado em consideração a percepção visual na
condição escotópica ou mesópica.
Sugere-se, para trabalhos futuros, a criação de uma metodologia para realizar a correção dos
níveis obtidos na fotometria clássica, ou seja, condição fotópica, para a condição que melhor
representa a iluminação de exteriores, variando da mesópica para a escotópica. É desejável,
também, a comparação deste novo sistema com outros sistemas mais avançados como os
LEDs, pois a tecnologia VSAP já vem sendo substituída há algum tempo, e já era de se
esperar que o PLS o superasse.
Referências
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5461: iluminação;
terminologia. São Paulo: Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1980.
COPEL – COMPANHIA PARANAENSE DE ENERGIA. Manual de iluminação pública.
Paraná: COPEL Distribuição, 2012.
COSTA, Gilberto José Corrêa da. Iluminação econômica: cálculo e avaliação. Porto Alegre:
EDIPUCRS, 2005.
ICAO - INTERNATIONAL CIVIL AVIATION ORGANIZATION. Annex 14, Volume I,
Aerodrome Design and Operations. Montréal: International Civil Aviation Organization,
2009.
ICAO - INTERNATIONAL CIVIL AVIATION ORGANIZATION. Aerodrome Design
Manual, Part 4, Visual Aids. Montréal: International Civil Aviation Organization, 2004.
SCHREUDER, Duco. Outdoor Lighting: Physics, Vision and Perception. Springer Science
+ Business Media B.V., 2008.
PLASMABRIGHT. Plasma Ligthing System. <www.plasmabright.com > 2010. Acesso em:
22 Set 2012.
Um Estudo Comparativo de Sistemas de Iluminação de Pátios de Aeronaves: Vapor de Sódio de Alta Pressão e
Sistema de Iluminação de Plasma Dezembro/2013
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 6ª Edição nº 006 Vol.01/2013 –dezembro/2013
Anexos
LG Lighting. Catálogo de Produtos, páginas 22 a 25.
LG LIGHTING. TECHNICAL DATA: PLS FLOOD LIGHT - PSF 1032A.