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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia da
Energia
ANÁLISE LEGAL DOS IMPACTOS
PROVOCADOS PELA POLUIÇÃO
LUMINOSA DO AMBIENTE
SAULO ROBERLY GARGAGLIONI
Itajubá, setembro de 2007.
Ministério da Educação
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
Criada pela Lei nº 10.435, de 24 de abril de 2002
Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Engenharia da
Energia
ANÁLISE LEGAL DOS IMPACTOS
PROVOCADOS PELA POLUIÇÃO
LUMINOSA DO AMBIENTE URBANO
SAULO ROBERLY GARGAGLIONI
Dissertação submetida para obtenção do grau de Mestre em Ciências da
Engenharia da Energia.
Orientador: Prof. Dr. Francisco Antônio Dupas
Co-Orientador: Dr. Alberto Rodríguez Ardila
Itajubá, setembro de 2007.
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Dedicatória
Aos meus queridos e amados pais Dário e Helena, pelo amor, carinho, atenção e
incentivo em todos os momentos de minha vida. A eles, toda a minha gratidão e
respeito.
Às três mulheres de minha vida, Karina, Giovana e Isabela, por todo amor que
sempre me trazem e pela compreensão e paciência em todos estes corridos
anos de mestrado.
Agradecimentos
A Deus que me iluminou e deu forças para vencer os obstáculos encontrados
no caminho. Obrigado pelas graças recebidas.
Ao orientador e amigo Prof. Dr. Francisco Antônio Dupas pela oportunidade
dada a minha pessoa, confiança, paciência e credibilidade. Muito obrigado por
acreditar em mim.
Ao co-orientador Dr. Alberto R. Ardila, pelo apoio e ensinamentos.
Aos meus irmãos Cris, Luci e Darinho, pela força que me deram na realização
deste trabalho, em especial à Luci, pela ajuda que tornou este estudo possível.
À França, sempre presente em minha vida, pelo carinho e atenção.
Aos meus queridos sogros Benedito e Glória pela amizade e carinho.
Ao meu grande amigo Ronaldo Vasconcelos pela ajuda, conselhos e amizade.
Aos amigos do LNA pelo apoio direto e indireto, em especial ao Diretor Dr.
Albert Bruch, Ricardo, Barnabé, Rodrigo, Chicão, Erli, Santoro, Chiquinho,
Magno e José Ronaldo.
Ao Dr. Pierantonio Cinzano (Itália), Dr. Mario Di Sora (Itália), Dr. Malcolm
Smith (Chile), Isabel Junquera (Espanha), Ivo Neves (Ambiente&Qualidade),
Prof. Túlio J. dos Santos (UFMG) e Prof. Rodrigo Tarsia (UFMG), pelo
auxílio na discussão do trabalho e/ou disponibilização de material.
Aos professores do Mestrado em Engenharia da Energia, em especial ao Prof.
Luiz Augusto Horta Nogueira e Prof. Carlos. R. Rocha.
Aos amigos do mestrado, em especial ao Fábio Wener e ao Flávio Barros.
Aos funcionários da UNIFEI, pela atenção e boa vontade, em especial à Cida,
pelo apoio na fase inicial do curso e à Margarete, pela amizade e simpatia.
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GARGAGLIONI, S. R. Análise Legal dos Impactos Provocados pela Poluição Luminosa do Ambiente. Itajubá 2007.
Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá.118p
v
Sumário
Página
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS......................................VI
LISTA DE FIGURAS.......................................................................................VIII
LISTA DE TABELAS ........................................................................................IX
LISTA DE FÓRMULAS......................................................................................X
RESUMO...........................................................................................................XI
ABSTRACT......................................................................................................XII
CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO............................................................................ 1
1.1 OBJETIVOS.............................................................................................. 3
CAPÍTULO 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA....................................................... 5
2.1. LUZ .......................................................................................................... 5
2.2. CONCEITOS E DEFINIÇÕES.................................................................. 7
2.3. POLUIÇÃO LUMINOSA ........................................................................... 9
2.4. MODELAMENTO................................................................................... 24
2.5. USO RACIONAL DA ILUMINAÇÃO ....................................................... 26
2.6. LEGISLAÇÕES E NORMAS .................................................................. 38
2.6.1 NO MUNDO ......................................................................................... 38
2.6.2. NO BRASIL ......................................................................................... 47
2.7.
RESULTADOS OBTIDOS NO MUNDO ................................................. 55
CAPÍTULO 3. MATERIAIS E MÉTODOS........................................................ 63
3.1.
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ....................................... 65
CAPÍTULO 4. RESULTADOS E ANÁLISES................................................... 68
4.1. ESTUDO DE CASO DO OBSERVATÓRIO DO PICO DOS DIAS......... 70
4.2. ANÁLISE DOS SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO DE ITAJUBÁ ................. 75
4.3.
ANTEPROJETO DE LEI CONTRA A POLUIÇÃO LUMINOSA.............. 79
CAPÍTULO 5. CONCLUSÃO........................................................................... 93
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................ 95
ANEXOS ........................................................................................................ 102
_______________________________________________________________________________________________
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá.118p
vi
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
% – por cento
§ – parágrafo
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ACEA – Azienda Consortile Energia Ambiente
ALMA – Atacama Large Millimetter Array
APA – Área de Proteção Ambiental
Art. – Artigo
CEMIG – Centrais Elétricas de Minas Gerais
CO
2
– Gás Carbônico
CONDEPACC – Conselho de Defesa do Patrimônio Cultural de Campinas
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente
DMSP – Defense Meteorological Satellite Program
DOM – Diário Oficial do Município
Eletrobrás – Centrais Elétricas Brasileiras S.A.
EUA – Estados Unidos da América
FEAM – Fundação Estadual do Meio Ambiente
FLAP – Fatal Lighting Awareness Programme
IAU – International Astronomical Union – União Astronômica Internacional
IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis
km – quilômetro
kW – quilowatt
LNA – Laboratório Nacional de Astrofísica
m – Metro
NGDC – National Geophysical Data Center
OLS – Operational Linescan System
OMCJN-OC – Observatório Municipal de Campinas Jean Nicolini -
Observatório de Capricórnio
OPD – Observatório do Pico dos Dias
PMC – Prefeitura Municipal de Campinas
MW – megawatts
Nº – número
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vii
ONU – Organização das Nações Unidas
OPD – Observatório do Pico dos Dias
Refs. – Referências
SEC – Superintendência de Eletricidade e Combustíveis
SGA – Sistema de Gestão Ambiental
UFMG – Universidade Federal de Minas Gerais
UNIVAP – Universidade do Vale do Paraíba
W – Watt
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viii
LISTA DE FIGURAS Página
FIGURA 1 – Fluxograma dos objetivos. ............................................................. 4
FIGURA 2 – Espectro eletromagnético. ............................................................. 5
FIGURA 3 – Tipos de poluição luminosa. ........................................................ 12
FIGURA 4 – Espectro do céu noturno em Cerro Tololo. .................................. 23
FIGURA 5 – Planejamento de tipos de iluminação. ......................................... 26
FIGURA 6 – Espectro da Lâmpada Incandescente.......................................... 28
FIGURA 7 – Espectro da Lâmpada Vapor de Mercúrio. .................................. 29
FIGURA 8 – Espectro da Lâmpada Vapor de Sódio de Baixa Pressão. .......... 30
FIGURA 9 – Espectro da Lâmpada Vapor de Sódio de Alta Pressão.............. 30
FIGURA 10 – Espectro da Lâmpada Vapor Fluorescente................................ 31
FIGURA 11 – Espectro da Lâmpada Multi Vapor Metálico. ............................. 32
FIGURA 12 – Espectro comparativo de vários tipos de lâmpadas................... 32
FIGURA 13 – Energia x Luz............................................................................. 34
FIGURA 14 – Luminária pública fechada. ........................................................ 35
FIGURA 15 – Luminária pública aberta............................................................ 35
FIGURA 16 – Luminária Moderna.................................................................... 36
FIGURA 17 – Ilustração do sistema de abertura da luminária. ........................ 37
FIGURA 18 – Normas para a utilização de luminárias. .................................... 37
FIGURA 19 – Mapa do Chile ............................................................................43
FIGURA 20 – Fluxograma do Método. ............................................................. 63
FIGURA 21 – Mapa de localização das cidades de Itajubá e Brazópolis......... 65
FIGURA 22 – Vista aérea do Observatório do Pico dos Dias........................... 66
FIGURA 23 – Telescópio 1,6m Perkin-Elmer................................................... 67
FIGURA 24 – Diâmetro do espelho x Brilho do Céu ........................................ 72
FIGURA 25 – Cidades x Impacto ..................................................................... 73
FIGURA 26 - Poluição luminosa no entorno do Pico dos Dias......................... 74
FIGURA 27 – Vista noturna do Pico do Dias da iluminação da cidade de
Itajubá-MG. ............................................................................................... 75
FIGURA 28 – Sistemas de iluminação do início da Av. BPS............................ 76
FIGURA 29 – Sistemas de iluminação Praça Dr. José Braz. ........................... 77
FIGURA 30 – Sistemas de iluminação sem manutenção................................. 78
FIGURA 31 – Sistema de iluminação inadequado para fachadas.................... 78
FIGURA 32 – Tipos de instalação de luminárias.............................................. 89
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ix
LISTA DE TABELAS
Página
TABELA 1 – Etapas evolutivas da produção da luz. .......................................... 7
TABELA 2 – Valor perdido em um telescópio de 4 metros no diâmetro do
espelho devido ao aumento do brilho no céu............................................ 21
TABELA 3 – Comparativo de lâmpadas........................................................... 33
TABELA 4 – Implantação de medidas em Los Rodeos.................................... 60
TABELA 5 – Implantação de medidas na Plaza de Europa. ............................ 60
TABELA 6 – Implantação de medidas em Barlovento...................................... 61
TABELA 7 – Implantação de medidas em Vicunha.......................................... 62
TABELA 8 – Implantação de medidas em La Serena. ..................................... 62
TABELA 9 – Impactos astronômicos da poluição luminosa. ............................ 70
TABELA 10 – Simulação de porcentagem perdida pela iluminação artificial em
um telescópio de 1,6 m. ............................................................................ 71
TABELA 11 – Impacto da poluição luminosa provocada pelas cidades........... 73
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x
LISTA DE FÓRMULAS
Página
FÓRMULA 1 – Estimativa do brilho do céu em um sítio de observação ..........11
_______________________________________________________________________________________________
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xi
RESUMO
A poluição luminosa é definida como a luz externa mal-direcionada que
não é aproveitada devidamente, causando o brilho visto acima das cidades, ao
invés de somente iluminar o chão. Este fenômeno é o resultado do mau
planejamento dos sistemas de iluminação. Uma das grandes vantagens da
conscientização para o planejamento desses sistemas é a economia de
energia elétrica, visto que existe grande desperdício de energia pela escolha
inadequada da iluminação das cidades.
Este trabalho analisa casos de outros países onde existe legislação
sobre o tema e propõe uma discussão a respeito do tema da poluição
luminosa. Realizou-se uma busca por legislações e dados de outros países
para demonstrar a pertinência das leis em locais onde ocorre o problema. No
Brasil, existem poucos locais com algum tipo de legislação neste assunto.
Destas legislações, duas são municipais, uma visando a proteção de sítios
astronômicos, e outra trata da proteção das tartarugas marinhas na costa
brasileira.
Analisando-se os resultados, concluiu-se que nos locais onde foi
aplicada a lei, além de diminuir a poluição luminosa, houve também a redução
do consumo de energia elétrica, devido ao uso mais racional dos recursos,
aumentando a eficiência com uma iluminação mais adequada, e gerando
inclusive, ganhos ambientais.
Palavras Chave: Poluição Luminosa; Uso Racional da Iluminação;
Eficiência Energética, Energia, Meio Ambiente.
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xii
ABSTRACT
Light pollution is defined as wrongly directed external light which is not
used correctly, causing a brightness that can be seen above cities rather than
just lighting the ground. This phenomenon is a result of bad planning when it
comes to lighting systems. One of the great advantages of planning with an
awareness of this problem is the economy of electrical energy, since there is a
huge waste of energy through the inadequate choice of illumination in the cities.
This work analyses cases in other countries where legislation exists
regarding this subject and proposes a discussion in respect to the subject of
light pollution. A search was made for legislations and data from other countries
to demonstrate the relevance of the laws in areas where this problem occurs. In
Brazil, we found very few places with any type of legislation regarding this
subject. Among these legislations 2 are municipal, one aiming at protecting
astronomical sites and the other dealing with the protection of marine turtles on
the Brazilian coast.
Analyzing the results, it can be concluded that in the areas where specific
laws were applied, not only was there a reduction in light pollution but there was
also a decrease in the consumption of electrical energy. This was due to a more
rational use of resources, which increased the efficiency in the emission of the
quantity of lumens, with a more adequate illumination and additionally
generating environmental advantages.
Key-Words: Light Pollution; Rational Use of Illumination; Energy Efficiency,
Energy, Environment.
Capítulo 1 - Introdução _______________________________________________________ 1
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CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas tem ocorrido um aumento crescente do brilho no
céu noturno em praticamente todos os países. Este aumento da luminosidade
do céu noturno é um dos efeitos mais notáveis da poluição luminosa, que pode
ser definida como uma alteração nos níveis naturais de luz no ambiente
externo devido à iluminação artificial (CINZANO et al., 2000). O interesse pela
poluição luminosa tem crescido em vários campos da ciência, estendendo-se
desde a astronomia até as ciências ambientais e humanas.
Este fato tem degradado as condições visuais astronômicas e também
outras áreas do espectro não visível, prejudicando as observações das
profundezas do céu na escuridão absoluta para decifrar os sutis movimentos e
a grande variedade de corpos celestes distantes (COHEN & SULLIVAN, 2001).
O comprometimento da visibilidade do céu noturno não é causado somente
pelas luminárias das vias públicas, mas também e principalmente por outros
fatores comuns aos grandes centros urbanos, como avisos luminosos,
outdoors, quadras e estádios de futebol, iluminação de fachadas de prédios,
monumentos, entre outros (SILVESTRE, 2003). Neste contexto, segundo
estudo publicado na revista mensal da ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY
(CINZANO et al., 2003), 66% da população mundial e até 99% dos habitantes
da América do Norte e Europa Ocidental não podem contemplar um céu
estrelado, devido à crescente contaminação visual e poluição luminosa no
mundo.
De acordo com o INSTITUTO DE ASTROFÍSICA DAS CANÁRIAS (IAC,
2004), existem vários benefícios em se reduzir a poluição luminosa, entre eles
podem-se citar:
• Reduzir o consumo energético;
• Proteger o meio ambiente noturno, reduzindo as perturbações aos
habitats naturais (animais, plantas e processos ecológicos), protegendo
aves noturnas.
• Maior segurança no tráfego noturno.
• Aumentar a segurança do transporte aéreo e marítimo.
• Melhorar a qualidade das observações astronômicas.
Capítulo 1 - Introdução _______________________________________________________ 2
_______________________________________________________________________________________________
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Segundo CLARKE (2002), a República Tcheca é o primeiro país do
mundo a adotar uma lei federal proibindo a poluição luminosa. A lei entrou em
vigor em 1 de junho de 2003 e considera como poluição luminosa “todas as
formas de iluminação artificial irradiadas para além das áreas destinadas,
principalmente se direcionadas acima da linha do horizonte”. No mundo,
diversos países regulamentam o tema regionalmente, como por exemplo, Itália,
Chile, Estados Unidos, Espanha, entre outros.
No Brasil, onde esse problema tem sido muito pouco considerado,
existem poucos locais com regulamentações sobre o assunto. O IBAMA
protege toda a costa brasileira onde há desova de tartarugas. No município de
Campinas-SP e também no município de Caeté-MG, existem legislações
municipais que protegem o entorno de observatórios astronômicos da ação da
luminosidade mal projetada e excessiva.
Como exemplo, observando a cidade de Itajubá-MG à noite em seus
pontos elevados, o que mais se destaca em quantidade e pelo seu intenso
brilho dispersivo são as lâmpadas da iluminação pública. Existem também
outras fontes de luz forte, como por exemplo, nas quadras de esportes, nos
clubes, fábricas, estacionamentos, canteiros de obras, residências, entre
outras. Todos esses casos devem ser estudados porque o problema que
causam provém do desperdício irracional de energia e normas para
interferências provocadas pela luminosidade deveriam ser regulamentadas por
lei. Assim, como o mesmo efeito de iluminação útil para a população pode ser
obtido sem o comprometimento do meio ambiente, não há razão plausível para
a existência dessa modalidade de poluição.
O excesso de iluminação não pode ser apontado como qualidade de
vida para os cidadãos. Os sistemas mal projetados são responsáveis por um
desnecessário gasto energético, que se traduz em prejuízo para todos,
inclusive ao meio ambiente. A possibilidade de poder ver o céu e as estrelas
em seu modo natural, sem a existência de poluição luminosa insere-se no que
diz respeito a um meio ambiente adequado, e ainda levando em conta a
observação dos corpos celestes na área de pesquisa cientifica.
Assim como a contaminação do ar, da água, o desmatamento, a flora, a
fauna e outros bens da natureza são protegidos por legislação, visto que são
recursos naturais essenciais à existência humana, nosso ordenamento jurídico
Capítulo 1 - Introdução _______________________________________________________ 3
_______________________________________________________________________________________________
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deve levar em conta que a iluminação excessiva é um poluente. Desta forma,
causa danos e deve ser tratado como um problema que necessita ser
regulamentado, para que não cause danos ambientais, sociais, econômicos e
científicos, visto que todos os tipos de poluição podem afetar a saúde e o bem
estar das pessoas, incluindo-se a poluição luminosa.
São diversos os impactos ambientais que a poluição luminosa pode
causar. Mudanças na iluminação natural noturna aumentam a habilidade de
alguns animais de se orientarem e isto causa a desvantagem a outros animais
que não têm esta habilidade aumentada pelo excesso de iluminação em
períodos noturnos, conforme LONGCORE & RICH (2004). Além disso, quando
alterada a iluminação natural do ambiente, podem ocorrer danos na
reprodução, migração e comunicação das espécies.
Portanto, por meio de ampla revisão bibliográfica e sua análise no tema
em questão e, diante da existência da poluição luminosa em diversos locais do
nosso país, este trabalho contribui alertando para a necessidade de reduzir o
desperdício de energia elétrica em sistemas de iluminação mal projetados.
Ainda, demonstra-se a necessidade de uma legislação pertinente, fixando
normas, e é apresentado um anteprojeto de lei, para que a poluição luminosa
seja evitada, buscando um caminho para o uso racional e eficiente da
iluminação.
1.1 OBJETIVOS
Objetivo geral
• Analisar as condições das variáveis relativas à iluminação pública
urbana frente aos impactos causados no meio ambiente e na sociedade
provocados pela poluição luminosa.
Objetivo específico
• Estudar os casos e legislações existentes no Brasil e no Mundo,
verificando as medidas de minimização do impacto provocado pela
poluição luminosa;
• Realizar estudos de caso referentes ao OPD e a cidade de Itajubá-MG;
Capítulo 1 - Introdução _______________________________________________________ 4
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• Verificar a viabilidade de implementação de um anteprojeto de lei para
as cidades brasileiras.
Na FIGURA 1 são mostrados os objetivos do trabalho:
FIGURA 1 – Fluxograma dos objetivos.
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________5
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CAPÍTULO 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Neste capitulo é apresentada uma ampla revisão bibliográfica sobre o
tema poluição luminosa, tema este pouco abordado no Brasil, mas de grande
importância, dada a amplitude de situações que a poluição luminosa pode
gerar.
2.1. LUZ
A luz é uma onda eletromagnética cujo comprimento de onda situa-se
aproximadamente entre 3800Å e 7800Å (380 a 780 nanometros). Em geral, o
feixe luminoso é irradiado em todas as direções a partir de uma fonte. Todavia,
pode-se direcionar o feixe luminoso para locais determinados utilizando
refletores específicos para cada finalidade desejada. A iluminação artificial é
comumente gerada de duas formas, por fontes incandescentes ou por sistemas
de descargas elétricas em ambientes gasosos.
Na FIGURA 2 é mostrado o espectro eletromagnético. A área próxima
ao ultravioleta do espectro visível é formada de comprimentos de onda mais
curtos e a área próxima ao infravermelho, de comprimentos de onda mais
longos, com as cores visíveis entre eles. (TOPBULB, 2007).
FIGURA 2 - Espectro eletromagnético.
Fonte: OSRAM (2007)
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________6
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Historicamente, segundo COSTA (1998), há 500.000 anos o Homo
Erectus empregava fogueiras e o uso do fogo alterou sua vida, dando luz às
trevas e calor a todo o momento. O domínio do fogo introduziu a humanidade
no primeiro estágio de uma tecnologia de ponta, já que o fogo era empregado
como luz, calor, proteção e cozimento.
Considera-se que a produção da luz passa por 4 fases ou gerações
técnicas. Na primeira, a preocupação do homem foi manter uma chama acesa
constantemente, situação que levou ao desenvolvimento da vela e a lâmpada a
óleo.
A segunda fase deve-se a Amié Argand, que desenvolveu o tradicional
lampião de camisa em 1874, sistema energicamente mais econômico e
luminoso. Thomas Edison deu inicio a terceira fase há apenas um século, em
1879. Produziu uma lâmpada incandescente com filamento de carbono.
A ultima fase, nos dias de hoje, com o desenvolvimento de sistemas de
iluminação, que integram fontes luminosas e sistemas ópticos, com elevados
rendimentos luminosos no conjunto e boa reprodução de cores.
Até metade do século XIX, as melhorias se fizeram nas técnicas da
produção da luz, nas lâmpadas a óleo, velas, gás natural e gás de acetileno. A
lâmpada desenvolvida por Edison apresentava potência luminosa
extremamente baixa, próxima a de uma vela de espermacete. O impulso das
lâmpadas ocorreu quando Coolidge trefilou o tungstênio, cujas propriedades
físico-químicas eram conhecidas como adequadas na utilização das lâmpadas
incandescentes, tecnologia que exigiu um longo caminho.
As lâmpadas de descarga em gases, como a fluorescente, foram
desenvolvidas a partir de 1933, sendo as substitutas das lâmpadas
incandescentes no uso residencial, por sua melhor eficácia luminosa,
reprodução de cores, facilidade de substituição e eficiência energética. No
início dos tempos a civilização preocupava-se com o fogo, hoje preocupa-se
com a obtenção de mais luz com menor dispêndio de energia, conforme é
ilustrado na TABELA 1, onde são demonstradas as etapas evolutivas das
fontes luminosas e o respectivo ano de descoberta ou modernização, desde a
descoberta do fogo, passando pela vela e suas evoluções, pelo lampião, pelos
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________7
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GARGAGLIONI, S. R. Análise Legal dos Impactos Provocados pela Poluição Luminosa do Ambiente. Itajubá 2007.
Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
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diversos tipos de lâmpadas, que tiveram seu inicio com a lâmpada
incandescente, até as lâmpadas utilizadas nos dias de hoje.
TABELA 1 – Etapas evolutivas da produção da luz.
ANO FONTE LUMINOSA
? Descoberta do fo
g
o
500.000 a.C Fo
g
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200.000 a.C Tocha
20.000 a.C Lâm
p
ada a óleo mineral
Séc. I Vela de cera
1780 Vela de es
p
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1784 Lam
p
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g
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1808
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p
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1847 Lam
p
ião de óleo
p
arafínico
1878 Lâm
p
ada incandescente de carvão
1880
A
rco voltaico controlado
1887 Lam
p
ião com camisa
1893
A
rco voltaico enca
p
sulado
1901 Lâm
p
ada va
p
or de mercúrio baixa
p
ressão
1902 Lâm
p
ada incandescente de ósmio
1906 Lâm
p
ada incandescente de tântalo
1907 Lâm
p
ada incandescente de tun
g
stênio
1908 Lâm
p
ada va
p
or de mercúrio alta
p
ressão
1912 Lâm
p
ada incandescente tun
g
stênio es
p
iral
1931 Lâm
p
ada va
p
or de sódio baixa
p
ressão
1932 Lâm
p
ada fluorescente
1941 Lâm
p
ada de luz mista
1955 Lâm
p
ada va
p
or de sódio alta
p
ressão
1959 Lâm
p
ada aló
g
ena
1964 Lâm
p
ada va
p
or a iodetos metálicos
1973 Lâm
p
ada fluorescente de
p
ós-emissivos
1980 Lâm
p
ada fluorescente com
p
acta
1992 Lâm
p
ada fluorescente eletrônica com
p
acta
Fonte: Adaptado de COSTA, 2005
2.2. CONCEITOS E DEFINIÇÕES
Para uma melhor compreensão dos assuntos abordados neste trabalho,
faz-se necessária a apresentação de alguns conceitos e definições,
fundamentadas em BARBOSA et al., (2004) e PHILIPS (2007):
• Candela: Unidade de intensidade luminosa.
• Coeficiente de reflexão: é a relação entre o fluxo luminoso refletido e o
fluxo luminoso incidente em uma superfície e varia de acordo com as
características dos materiais.
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________8
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
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• Comprimento de onda: Distancia medida na direção de propagação de
uma onda periódica, entre dois pontos sucessivos nos quais a fase é a
mesma.
• Conjunto óptico: É composto pelo refletor e refrator de uma luminária,
sendo responsável por todo o controle, distribuição e direcionamento do
fluxo luminoso da lâmpada nela instalada.
• Eficiência luminosa: É a capacidade de conversão de energia elétrica
em luminosidade, expressa pela razão entre o fluxo luminoso emitido por
uma fonte de luz (em lumens) e a potência elétrica consumida por essa
mesma fonte (em Watts).
• Eficiência da luminária: É a relação entre o fluxo luminoso emitido por
uma luminária, medido sob condições práticas específicas, e o fluxo, ou
a soma dos fluxos luminosos, individual da lâmpada, operando fora
dessa luminária em condições também específicas.
• Eficiência energética: é a obtenção de um serviço com baixo dispêndio
de energia. É a utilização de processos e equipamentos que visam um
melhor desempenho e um menor consumo de eletricidade.
• Espectro eletromagnético: Representação ou especificação das
radiações eletromagnéticas, cobrindo todos os seus comprimentos de
onda.
● Fluxo luminoso: É a quantidade total de luz emitida a cada segundo por
uma fonte luminosa. A unidade de medida do fluxo luminoso é o lúmen
(lm), representado pelo símbolo Ø (PHILIPS, 2007).
• Iluminância: É a quantidade de luz ou fluxo luminoso que atinge uma
unidade de área de uma superfície por segundo. A unidade de medida é
o lux, representada pelo símbolo E. Um lux equivale a 1 lúmen por metro
quadrado (lm/m
2
) (PHILIPS, 2007).
• Índice de reprodução de cor (IRC): é a medida de correspondência
entre a cor real de um objeto ou superfície e sua aparência diante de
uma fonte de luz.
• Intensidade luminosa: É definida como a concentração de luz em uma
direção específica, radiada por segundo. Ela é representada pelo
símbolo I e a unidade de medida é a candela (cd) (PHILIPS, 2007).
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________9
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• Lúmen: Unidade de fluxo luminoso, expresso em lm.
• Luminância: Medida em cd/m
2
, é o fluxo luminoso produzido ou refletido
por uma superfície.
• Lux: Iluminância de uma superfície plana de 1 m
2
de área sobre a qual a
fonte incide, perpendicularmente, um fluxo luminoso de 1 lúmen,
distribuído uniformemente. É a unidade de iluminância.
• Luz visível: É a porção do espectro eletromagnético compreendida
entre os limites de comprimento de onda de 380 a 780 nm. Parte do
espectro capaz de produzir sensação visual.
2.3. POLUIÇÃO LUMINOSA
Diversos autores têm definido a poluição luminosa desde que começou a
ser estudada. SILVA (2003) define a poluição luminosa como sendo a
utilização incorreta da iluminação artificial que pode causar incômodos pela
difusão desnecessária da luz na atmosfera, afetando as condições estéticas do
meio ambiente e ameaçando a beleza do céu noturno. De acordo com o
CONAMA/Chile (1998), a poluição luminosa é definida como toda luz artificial
que não é aproveitada para iluminar os solos e as construções.
Uma outra definição é dada pela lei da República Tcheca, que diz que a
poluição luminosa é toda luz artificial que se propaga além das zonas onde ela
é necessária e notadamente além da linha do horizonte (HOLLAN, 2003).
Acredita-se que existem três tipos principais de poluição luminosa, que
podem ser descritos como:
Brilho no céu: em inglês sky glow, que é definido como o brilho alaranjado que
pode ser visto nas torres e cidades. É causado pelas luzes que se direcionam
para atmosfera sendo refratada e espalhada pelas partículas ou gotículas de
água (aerossóis) causados por poeira, pólen, bactérias, esporos, sal do mar,
partículas minerais em suspensão dos desertos e produtos industriais.
Portanto, esse tipo de poluição luminosa é pior em áreas mais poluídas e
sempre irá ocorrer quando a qualidade do ar for ruim. O brilho sobre as áreas
urbanas não é sempre localizado e pode ser visto a quilômetros de distância,
freqüentemente espalhando-se para as áreas rurais. A claridade do céu ofusca
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as estrelas distantes, especialmente aquelas que estão mais próximas ou um
pouco acima da linha do horizonte. A cor alaranjada da claridade é devido à
iluminação das lâmpadas de vapor de sódio de baixa pressão que são as mais
comuns instaladas no passado. A luz é irradiada diretamente para cima a partir
da fonte de luz (luminária) e é refletida a partir de onde ela incide como
rodovias, pavimentos, construções, entre outros. Mesmo a iluminação
atravessando uma via em um nível superficial acima da linha do horizonte irá
causar o brilho no céu uma vez que a luz brilhante será refratada em partículas
e gotículas na atmosfera (HOUSE OF COMMONS, 2003).
A forma com que a luz artificial é enviada ao céu divide-se em:
• Refração é a forma com que a luz artificial se refrata nas partículas do ar
entre a fonte de luz e a região a ser iluminada. Tem um impacto desprezível
com relação ao outras formas e depende do tamanho e da quantidade de
partículas do ar entre a fonte de luz e a região iluminada.
• Reflexão é a forma com que a luz se reflete nas superfícies iluminadas.
Tem impacto 10 (dez) vezes inferior ao impacto direto. Seu impacto é
importante em grandes instalações ou em pequenas, quando se encontra na
proximidade de observatórios (distância inferior a 10 Km), conforme é mostrado
na FIGURA 3.
Seu impacto não pode ser eliminado totalmente, mas pode ser reduzido
evitando excessos nos níveis de iluminação ou reduzindo estes nas altas horas
da noite, quando não se necessita de níveis de iluminação elevados.
Também é reduzida diminuindo-se os índices de reflexão das superfícies
iluminadas (cores escuras).
• Direto é a forma originada da própria fonte de luz (lâmpada). É o mais
prejudicial, principalmente se for produzido por focos ou projetores simétricos,
como iluminação de grandes áreas, zonas esportivas, portos, aeroportos,
fachadas de edifícios, entre outros, com elevada inclinação (superior a 20
o
),
onde parte do fluxo da lâmpada é enviado diretamente acima da linha do
horizonte, desperdiçando energia luminosa, conforme mostrado na FIGURA 3.
Estes casos são especialmente graves, pois em geral utilizam lâmpadas
de grande potência, entre 400W a 2000W, de forma que um só projetor pode
causar impacto em uma pequena área.
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Outras instalações que causam grande impacto são as decorativas ou
ornamentais, em que a luz se espalha em todas as direções e também acima
da linha do horizonte.
Este tipo de impacto pode ser eliminado com um correto direcionamento
do fluxo de luz, dirigindo-se a luz somente onde ela é necessária.
Nos casos dos monumentos e fachadas, poderiam ser desligados nos
horários onde não são utilizados.
A fórmula que é utilizada para estimar o brilho do céu é chamada “Lei de
Walker” (WALKER, 1970). Esta fórmula foi proposta por Merle Walker baseada
em suas medidas do brilho do céu para cidades da Califórnia. Esta fórmula
pode ser usada para estimar o brilho do céu em um sítio de observação, com o
telescópio em um ângulo a 45º de zenite em direção à uma fonte urbana a “d”
quilômetros de distância (IDA, 2007).
A fórmula é:
I = 0.01Pd
-2.5
FÓRMULA 1 – Estimativa do brilho do céu em um sítio de observação.
(WALKER, 1970).
Onde:
• I é o aumento do nível de brilho do céu acima do céu escuro
natural;
• P é a população da cidade em habitantes;
• d é a distância do centro da cidade em km;
• 0,01 é uma constante típica para a maioria das cidades que
apresentam uma determinada quantidade de iluminação pública.
Por exemplo, I = 0,02 significa um aumento de 2% do brilho do céu
quando comparado ao céu escuro sem a contribuição de fontes artificiais, e se I
= 1,0 significa que o brilho do céu é o dobro do fundo do céu escuro natural,
um aumento de 100%. Esta equação encaixa-se melhor em cidades onde a
quantidade de lumens emitidos por pessoa fica entre 500 e 1000. Já em
grandes cidades, onde a quantidade de lumens emitidos por a pessoa é maior
que a faixa entre 500 e 1000, a quantidade de brilho no céu indicado pela
fórmula pode ser maior do que apontada pela fórmula.
Ofuscamento: em inglês glare, consiste na luz reluzindo para dentro dos
olhos, impedindo a pessoa de enxergar a cena iluminada apropriadamente
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(FIGURA 3). Por exemplo, um carro com os faróis alto ligados irá impedir que
o motorista de outro veículo ou o pedestre enxergue corretamente. Isso ocorre,
pois a luz forte causa contração, às vezes dolorosa da musculatura da íris,
reduzindo o diâmetro pupilar (por onde a luz é direcionada para retina)
dificultando a visão de áreas em volta da luz. O efeito pode causar cegueira
momentânea e trazer riscos para motoristas que se movem rapidamente de
áreas escuras para locais relativamente brilhantes (HOUSE OF COMMONS,
2003).
Luz intrusa: em inglês light trespass, é definida como a luz que brilha de um
domínio para outro onde não é necessária (FIGURA 3). As luzes de segurança
são as principais “culpadas”. Esse tipo de poluição luminosa é a que causa
maior desconforto para as pessoas. A chamada luz intrusa é a luz espalhada
para as laterais e que invade locais adjacentes ao ponto luminoso. Essa luz
pode causar desconforto aos habitantes nas edificações, que são então
privadas da escuridão absoluta. Isto é, a luz intrusa invade as aberturas de
edificações, tais como janelas e portas, clareando o interior das mesmas.
Na FIGURA 3 são mostradas as várias formas de como a luz se propaga
e ilustra os tipos de poluição luminosa descritos acima:
FIGURA 3 - Tipos de poluição luminosa.
Fonte: Adaptado de HOUSE OF COMMONS, 2003
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2.3.1. IMPACTOS DA POLUIÇÃO LUMINOSA
WALKER (1970) demonstrou que a luz que vem de grandes cidades
pode poluir o céu a uma grande distância deste. Já na década de 70, BERTIAU
(1973) mostrou que o excesso de iluminação artificial pode provocar várias
conseqüências tanto para o homem quanto para seu ecossistema.
Os impactos ambiental, social, econômico e cientifico da poluição
luminosa são apresentados neste item. Tais impactos demonstram os danos
causados por sistemas de iluminação ineficientes.
2.3.2. IMPACTO AMBIENTAL
A poluição luminosa causa vários impactos ambientais, podendo levar a
alterações na biologia dos ecossistemas (MIRANDA, 2003). Os trópicos podem
ser especialmente sensíveis às alterações dos padrões naturais de
claro:escuro, devido à constância dos ciclos diários (GLIWICZ, 1999). A
poluição luminosa pode ocasionar mudanças na orientação e atração dos
organismos em locais com iluminação ambiental alterada, que podem afetar a
reprodução, migração e comunicação das espécies. Em relação à orientação
dos organismos, o aumento da iluminação pode estender comportamentos
diurnos e crepusculares, para o período noturno por aumentar a habilidade do
animal de se orientar (LONGCORE & RICH, 2004). Por exemplo, algumas aves
e répteis que são usualmente diurnos caçam a noite na presença de luz
artificial. Esse comportamento pode ser benéfico para estas espécies, mas não
para suas presas (HILL, 1990); (SCHWARTZ & HENDERSON, 1991).
Os canhões de luz lançados diretamente ao céu (utilizados em
discotecas) ocasionam problemas na migração das aves, sendo causa de
grande mortalidade pela perda de orientação e batendo em obstáculos devido
ao brilho. Outros pássaros atraídos pela luz dos prédios, torres de transmissão,
monumentos e outras construções, voam sem cessar em torno da luz até
caírem de cansaço ou pelo impacto em alguma superfície (CHARRO, 2001).
Para encontrar soluções para este problema com os pássaros, foi
fundada em 1993 a FLAP (Fatal Lighting Awareness Programme). Os sócios da
FLAP, entre outras atividades, patrulham o centro financeiro de Toronto
recolhendo os pássaros vivos após acidentados e que depois são liberados
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quando curados. Além disso, controlam o número de pássaros que morrem
devido a poluição luminosa. Em um fim de semana, em particular, foram
encontrados 10.000 casos (CHARRO, 2001).
A iluminação constante pode causar também a desorientação de alguns
organismos que dependem de um ambiente escuro para se locomoverem. Um
dos exemplos mais conhecidos é os dos filhotes de tartarugas marinhas que
saem dos ninhos nas praias. Normalmente, os filhotes movem-se em sentido
contrário de ambientes escuros e baixos (por exemplo, as vegetações das
dunas) e vão em direção ao oceano. Com a presença de luzes artificiais na
praia, os filhotes não conseguem diferenciar os ambientes, resultando em
desorientação. Adicionalmente, a poluição luminosa pode afetar o
comportamento de postura de ovos das tartarugas (SALMON et al., 1995).
Alterações nos níveis de luz podem também prejudicar a orientação de
animais noturnos. De acordo com PARK (1940), estes animais possuem
adaptações anatômicas que possibilitam a visão noturna e rápidos aumentos
de luz podem cegá-los. Algumas rãs têm a capacidade visual reduzida quando
ocorre um repentino aumento da iluminação e podem levar minutos ou horas
para se recuperar (BUCHANAN, 1993).
Invertebrados também podem sofrer os efeitos da poluição luminosa,
particularmente insetos como mariposas, que são atraídas pela luz. As fêmeas
dos vagalumes atraem os machos a 45 m de distância com flashes de
bioluminescência, mas a presença de luz artificial reduz a visibilidade,
prejudicando a comunicação (LONGCORE & RICH, 2004).
Os comportamentos reprodutivos também podem ser alterados pela
iluminação artificial. As rãs da espécie Physalaemus pustulosus são menos
seletivas na escolha dos machos quando o nível de iluminação está elevado,
provavelmente preferindo acasalar-se rapidamente e evitando o risco de
predação (RAND et al., 1997). A reprodução nas aves é controlada
fotoperiodicamente, e o aumento artificial do dia podem induzir alterações
hormonais, fisiológicas e comportamentais, iniciando a procriação (HOUSE OF
COMMONS, 2003). Algumas evidências também sugerem que a luz artificial
pode afetar a escolha do local do ninho de aves (LONGCORE & RICH, 2004).
Adicionalmente, luzes brilhantes como a das torres de telecomunicações, faróis
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e outras construções altas podem atrair e desorientar aves, especialmente em
noites sem lua, resultando em mortalidade (HOUSE OF COMMONS, 2003).
Outra situação no meio-ambiente é que a luz artificial provoca danos em
locais não tão conhecidos e evidentes como ocasionado na alteração dos
ciclos de subida e descida do plancton marinho, que afeta a alimentação das
espécies marinhas que habitam próximo à costa. São encontradas também
evidências desfavoráveis no equilíbrio das espécies, pois algumas enxergam
em certos comprimentos de onda e outras não, e as predadoras podem até
extinguir determinadas espécies por conta desta situação (CHARRO, 2001).
Em relação à flora os principais efeitos são que plantas não florescem se
a duração da noite é mais curta do que o período normal, enquanto outras
florescerão prematuramente como resultado da exposição ao fotoperíodo
necessário para o florescimento (HOUSE OF COMMONS, 2003). A diminuição
dos insetos que realizam a polinização de certas plantas pode afetar a
produção de determinados cultivos. A fotossíntese induzida pela luz artificial
produz um crescimento anormal e uma defasagem nos períodos de floração e
descanso da planta (CHARRO, 2001).
Um outro impacto a ser considerado é relativo à emissão de gás
carbônico (dióxido de carbono, CO
2
). A principal fonte de CO
2
é pelo uso de
combustíveis fósseis (NARISADA & SCHREUDER, 2004). A presença de CO
2
na atmosfera causa o aumento da temperatura ambiente, ocasionando o
aquecimento global. Muitas tentativas têm sido feitas com intuito de reduzir a
emissão de CO
2
na atmosfera. Em 1997 foi criado o Protocolo de Kyoto, que
obriga os países a reduzir a emissão dos gases na atmosfera no período de
2008-2012, á um nível 8% menor que os níveis presentes na atmosfera em
1990. Uma das formas de reduzir esta emissão é controlando a poluição
luminosa, uma vez que a geração de energia elétrica por meio dos
combustíveis fósseis é a maior fonte de emissão de CO
2
, como anteriormente
citado.
Em se tratando de lâmpadas e seus resíduos, existem alguns elementos
utilizados em lâmpadas que podem originar impactos ambientais. Estas
substâncias são as seguintes: mercúrio, antimônio, bário, chumbo, cádmio,
índio, sódio, estrôncio, tálio, vanádio e ítrio (NETRESIDUOS, 2007).
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Pela relevância quantitativa nas lâmpadas, será dada ênfase ao
mercúrio e o sódio. O mercúrio é considerado o elemento potencialmente mais
perigoso entre os constituintes das lâmpadas. Isso porque se encontra em um
estado e composição bastante volátil nas condições normais de pressão e
temperatura. É considerado pelos fabricantes de lâmpadas (OSRAM) e pelo
ELC (European Lighting Companies Federation) como a única substância de
relevância ecológica representando elevados riscos ambientais.
O mercúrio líquido, com o tempo e uso, transfere-se para o pó de
revestimento e contamina o vidro e elétrodos. Uma lâmpada fluorescente pode
conter entre 5 a 30 mg de mercúrio.
As lâmpadas de sódio a baixa pressão contêm sais de sódio que
apresentam risco de reação com água, onde produzem soluções
potencialmente corrosivas de hidróxido de sódio e gás de hidrogênio que é
extremamente inflamável e explosivo (NETRESIDUOS, 2007).
2.3.3. IMPACTO SOCIAL
O olho humano adapta-se rapidamente à superfície de maior brilho que
está em seu campo visual, e de forma oposta apresenta uma lenta adaptação
quando passa de uma região muito iluminada para outra escura (cerca de
minutos). Isso se deve ao fato do olho humano possuir dois tipos de
fotorreceptores, os cones e os bastonetes. Os cones são adaptados à visão
diurna e colorida, portanto são ativados com uma maior iluminação, enquanto
que os bastonetes estão adaptados a ambientes com baixa iluminação (visão
noturna ou escotópica), e ficam saturados na presença de luz.
A adaptação ao escuro é a capacidade de ajuste da sensibilidade visual
quando subitamente alguém é submetido à alteração de luminosidade
ambiental do mais claro para o mais escuro (que ocorre quando se entra no
cinema quando o filme já começou). No começo tem-se uma dificuldade
temporária para enxergar, mas após algum tempo (20 minutos) ocorre a
adaptação à baixa luminosidade (os bastonetes começam a funcionar) e
recupera-se visibilidade, porém com perda da resolução detalhada e da visão
em cores.
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Assim como ocorre adaptação ao escuro (visão escotópica), o contrário
também acontece: quando termina o cinema e a luz é subitamente acesa,
pode-se sentir um clarão intenso e atordoante dificultando a visão. Mas
rapidamente, o olho está adaptado às novas condições de luminosidade (visão
fotópica). Esse ajuste se chama adaptação ao claro e ocorre de maneira bem
mais rápida porque a reciclagem de pigmentos nos cones é mais rápida.
Em termos de poluição luminosa, isso pode ocasionar problemas,
principalmente para os motoristas que podem ter sua capacidade visual
reduzida nas alterações bruscas de ambientes claros para escuros e vice-
versa. Por exemplo, existem vias iluminadas com pouca uniformidade, com
pontos de luz intercalados a mais de 3 a 5 vezes a altura das luminárias, isso
provoca zonas escuras e zonas muito iluminadas, podendo fazer com que o
olhe se acostume com as zonas mais brilhantes e os obstáculos nas zonas
mais escuras não sejam percebidos. Um outro problema é circular por uma via
sem iluminação com pontos brilhantes no campo e visão (por exemplo,
projetores inclinados de um campo de futebol, luminárias prismáticas, globos
instalados junto à via). O mesmo pode ocorrer quando se circula por uma via
urbana com iluminação a baixa altura (globos) que devido sua baixa eficiência
tem baixa capacidade de iluminação e produzem ofuscamento, impedindo a
visão conveniente dos postes, prejudicando a visão. Esse ofuscamento é pior
para uma pessoa com mais de 60 anos (CRAWFORD & GENT, 2002).
Alguns estudos demonstram que o ofuscamento pode promover cansaço
visual, causando sonolência, dor de cabeça e stress (CRAWFORD & GENT,
2002). Alguns estudos realizados na cidade de Nova York demonstraram que a
redução do ofuscamento em alguns locais reduziu o vandalismo.
Adicionalmente, a invasão de luz nas casas devido às lojas de conveniência,
shoppings e outros locais com alta iluminação noturna podem prejudicar a
qualidade do sono das pessoas, podendo também ocasionar stress. Nos EUA
existem algumas evidências que locais com iluminação mal projetada já estão
causando desvalorização de imóveis.
Recentemente, alguns estudos têm sugerido que a exposição à luz
durante a noite pode ser um fator de risco para o câncer, devido à supressão
da luz noturna sobre glândula pineal, reduzindo a produção do hormônio
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melatonina (BRAINARD et al, 1997, ARENDT,1998). A melatonina é o principal
produto secretado pela glândula pineal, e é exclusivamente sintetizada no
escuro. A produção e secreção deste hormônio é inversamente proporcional às
exposições ambientais de luz: a presença de luz inibe fortemente a produção
de melatonina (REITER, 1991). A redução deste hormônio tem sido altamente
correlacionada com o aumento do risco de câncer de mama. Essa teoria é
fundamentada em uma série de estudos em humanos e animais (BLASK et al.,
2002). De forma interessante, observações epidemiológicas demonstraram um
baixo índice de câncer de mama em mulheres cegas e um alto índice em
mulheres que trabalham em turnos invertidos (GLICKMAN et al., 2002). Em
adição à iniciação do câncer, existem também evidências que a exposição
excessiva à luz durante a noite pode acelerar o crescimento de tumores já
estabelecidos. Em um estudo de DAUCHY et al. (1997), ratos que receberam
transplantes de tumores (hepatoma) foram divididos em dois grupos, um deles
foi exposto a um fotoperíodo normal de claro: escuro e o outro grupo à um
fotoperíodo onde o período de escuro foi contaminado com luz de baixa
intensidade (suficiente para reduzir os níveis de melatonina). Nos ratos que
foram expostos ao fotoperíodo contaminado com luz no período de escuro, os
tumores cresceram significativamente mais rápidos do que nos ratos com ciclo
claro:escuro normais. Portanto, a poluição luminosa pode comprometer a
produção de melatonina e ocasionar o aparecimento ou crescimento acelerado
de tumores.
De acordo com CRAWFORD & GENT (2002) a maior parte dos crimes
ocorre durante o dia, e durante a noite a presença de iluminação não garante
segurança. Um recente relatório do Departamento de Justiça Norte-Americano
para o congresso concluiu que eles têm pouca certeza que a iluminação
previne o crime, particularmente porque não se sabe se os agressores utilizam
a iluminação à seu favor. Em suma, a efetividade da iluminação noturna em
relação à criminalidade não é conhecida. Um estudo anterior do mesmo
Departamento de Justiça afirmou que mesmo não havendo evidência
estatística do impacto da iluminação urbana no nível de criminalidade, existe
uma forte indicação que a luminosidade aumentada (relativa a uma iluminação
mais uniforme), reduz o medo do crime (CRAWFORD & GENT, 2002).
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________19
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A poluição luminosa também tem prejudicado a visualização do céu
pelas pessoas. A comparação dos mapas do brilho do céu com os dados da
densidade populacional global do Departamento de Energia mostra que cerca
de 2/3 da população mundial e 99% da população dos EUA (excluindo o Alaska
e o Hawaii) e a União Européia vivem em áreas onde o céu noturno está acima
do limiar determinado para áreas poluídas. Adicionalmente, cerca de 1/5 da
população mundial, mais de 2/3 da população dos EUA e mais da metade da
população da União Européia perderam a visibilidade a olho nu da Via Láctea
(CINZANO et al., 2003). No Chile, somente 1/7 da população vive em áreas
com céus não poluídos, enquanto mais da metade perdeu a possibilidade de
ver a Via Láctea do lugar em que vivem. Cerca de 1/3 dos chilenos não podem
adaptar totalmente seus olhos para visão noturna devido ao brilho do céu
noturno (CINZANO et al., 2003). Portanto, isso está limitando a visualização
da natureza pelas pessoas, podendo também acarretar stress.
2.3.4. IMPACTO ECONÔMICO
A poluição luminosa é economicamente cara para um país e causa
perda de várias riquezas naturais como foi anteriormente discutido (Seção
3.3.2 ).
A baixa qualidade de iluminação cria um brilho excessivo que prejudica a
visibilidade, diminuindo a segurança dos indivíduos e a observação nos sítios
astronômicos. Ao invés de nos guiar, a má iluminação cria desordem e
confusão e causa desperdício de energia e dinheiro. A luz que é direcionada
para o céu é totalmente inútil (del CASTILLO et al., 2003). Nos EUA cerca de 2
bilhões de dólares são desperdiçados anualmente com a iluminação ineficiente
(CRAWFORD & GENT, 2002). Nenhum país desenvolvido ou em
desenvolvimento pode suportar esse desperdício de energia (del CASTILLO et
al., 2003).
Em relação às perdas econômicas que ocorrem na astronomia, um
estudo de MENDEZ & SCHMIDT (2006) se baseou em um telescópio de 8
metros com custo de aproximadamente 85 milhões de dólares. De acordo com
estes autores, um aumento de 25% na iluminação noturna, ocasiona uma
perda de quase 20 milhões de dólares para a astronomia, sendo que este valor
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________20
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
representa aproximadamente 2,5 vezes o aporte total do Chile para o Projeto
Gemini. Um exemplo concreto de tal prejuízo é o telescópio de 5 metros
instalado em Monte Palomar, Califórnia, que desde seu término, por volta de
1940, até a década de 70 foi considerado o maior telescópio do mundo. Com o
aumento da poluição noturna emitida pelas cidades de San Diego e Los
Angeles, este grande telescópio teve sua eficiência reduzida pela metade.
Alguns astrônomos estão prevendo que o mesmo irá ocorrer com a nova
geração de telescópios que estão sendo instalados no Chile, se não forem
tomadas medidas preventivas para controlar a quantidade de luz que está
sendo emitida para o céu.
2.3.5. IMPACTO CIENTÍFICO
A astronomia também está sofrendo grandemente com a poluição
luminosa, particularmente devido aos efeitos adversos da iluminação noturna
das cidades. A luz que é direcionada para o espaço é prejudicial, pois uma
parte desta luz é refletida por gotículas formadas pela umidade e partículas de
pó atmosféricas, causando um fundo luminoso que sobrepõe a luz natural do
céu e das estrelas (MIRANDA, 2003). Os astrônomos requerem observações
de objetos fracos que apenas podem ser feitas com grandes telescópios em
locais livres da intensa luz das cidades. Com o uso de telescópios de 4m,
equipados com detectores eletrônicos sensíveis, é possível observar objetos
que estão 250 milhões de vezes mais distantes que as estrelas mais distantes
que o olho humano pode distinguir (isso equivale a detectar a luz de uma vela a
uma distância de 100.000 km). Estas observações permitem aos astrônomos
detectar galáxias que se encontram à cerca de 10 bilhões de anos luz
(MENDEZ & SCHMIDT, 2006). Existe uma perda da efetividade na abertura do
telescópio e do seu valor com o aumento da luminosidade artificial no céu
(CRAWFORD, 1999). CRAWFORD (1999), correlacionou as perdas
econômicas para a astronomia e para os observatórios com a poluição
luminosa.
Na TABELA 2 é mostrado como uma pequena quantidade de poluição
luminosa pode afetar o poder de observação de um telescópio, acarretando
assim em perda econômica para a astronomia e para os observatórios. A
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________21
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de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
variável X significa o nível de brilho do céu (sky glow) aumentado quando
comparado ao fundo de céu sem a contribuição de iluminação artificial. A
abertura equivalente do telescópio foi definida como: (quadrado do diâmetro do
espelho do telescópio/X)
1/2
. Para um céu sem contribuição de luz feita pelo
homem, tem-se um valor de X=1,00. Um valor de X=1,20, significa um aumento
de 20% no brilho do céu, devido a produção de poluição luminosa pelo homem.
No caso de um telescópio de 4 metros significa diminuir o diâmetro efetivo
deste telescópio para um de 3,81 metros. Para um valor de X=2,00, significa
duplicar o nível da luminosidade natural do céu, transformando um telescópio
de 4 metros em um de 2,83 metros e assim por diante (CRAWFORD, 1999).
TABELA 2 – Valor perdido em um telescópio de 4 metros no
diâmetro do espelho devido ao aumento do brilho no céu.
X
(Brilho do céu)
Diâmetro do
espelho em metros
1,00 4,00
1,10 3,81
1,20 3,65
1,25 3,58
1,50 3,27
2,00 2,83
3,00 2,31
4,00 1,79
Adaptado de CRAWFORD, 1999
Astrônomos profissionais foram os primeiros a reconhecer a ameaça da
poluição luminosa sobre o céu escuro que é necessário para as pesquisas
astronômicas nos principais observatórios mundiais. Este problema não é atual,
pois no Observatório de Steward em Tucson, Arizona (EUA), quando um
telescópio de 0,9 m foi construído próximo ao ano de 1920, a eletrificação e a
instalação de iluminação nas regiões próximas já promoveram problemas entre
os astrônomos e a comunidade. A instalação do observatório Palomar para um
telescópio de 5m no sudeste da Califórnia e do observatório nacional dos EUA
no sudeste do Arizona em 1959 foi influenciada, em parte, pelo desejo dos
profissionais de estar longe das luzes da cidade. Na década de 1970 nos EUA,
os astrônomos lideraram a primeira ação efetiva para preservação do céu
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________22
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escuro por meio do desenvolvimento e adoção de códigos para a iluminação
das cidades e do estabelecimento de comitês de aconselhamento permanente
para iluminação (del CASTILLO et al., 2003).
A União Astronômica Internacional (IAU) reconheceu que o problema da
perda do céu escuro era de ordem mundial e estabeleceu a Comissão 50,
Preservação de Sítios Astronômicos, com a função de proteger os recursos
astronômicos, tanto ópticos como os de rádio. A Comissão 50 produziu as
seguintes recomendações:
• Astrônomos e observatórios devem trabalhar com apoio de indivíduos e
organizações envolvidos na proteção do céu escuro, sendo que a
Comissão 50 poderia ser um destes mecanismos. Cada observatório
deve ter um escritório que trate do tema poluição luminosa para ser um
ponto de contato.
• Os observatórios devem monitorar e medir a claridade do céu e outros
impactos ambientais que possam ocorrer e que a IAU estabeleça
mecanismos para coordenar estas medições.
A região norte do Chile possui um dos melhores céus do hemisfério sul
para observações astronômicas, devido à transparência e ausência de nuvens
durante praticamente o ano todo. Como conseqüência, o Chile tem a maior
concentração de centros astronômicos ópticos do mundo tais como Cerro
Tololo, Pachón, Las Campanas, La Silla e Paranal e mais recentemente, “The
Atacama Large Millimetter Array” ALMA, que é um rádio-observatório
(SANHUEZA & SANTANDER, 2003).
Na FIGURA 4A é representado o espectro do céu noturno obtido por um
telescópio de 1,5 metros na direção do zênite no Observatório de Cerro Tololo.
A luz que se detecta provém de várias fontes: emissões naturais da atmosfera
terrestre (oxigênio, sódio, etc.), a luz zodiacal (luz do sol que se reflete na
poeira interplanetária), luz de estrelas e galáxias muito distantes, e a poluição
luminosa. A evidência do último componente mencionado é percebida pela
pequena emissão de mercúrio (Hg I) que se detecta no comprimento de onda
de 5461 Å.
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FIGURA 4 – Espectro do céu noturno em um telescópio de 1,5m na
posição Zênite em Cerro Tololo.
Fonte: MENDEZ & SCHMIDT, 2006
Na FIGURA 4B é representado o espectro do céu noturno obtido pelo
mesmo telescópio apontado em um ângulo de 45° sobre o horizonte na direção
das cidades de La Serena e Coquimbo. Nota-se claramente o aumento das
emissões de mercúrio (Hg I 4358 e Hg I 5461) e sódio (Na I 5688) que provêm
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integralmente da poluição luminosa. Adicionalmente, observa-se um grande
componente de emissão de sódio (Na I D). Estas emissões aumentam em 5%
o brilho total do céu. Isto se traduz em uma perda efetiva do poder coletor de
luz dos telescópios em Tololo na mesma porcentagem (MENDEZ & SCHMIDT,
2006).
2.4. MODELAMENTO
O crescente interesse pelo tema poluição luminosa e seus efeitos no
brilho do céu noturno fez com que os pesquisadores realizassem
monitoramentos periódico da situação global. Alguns pesquisadores têm
realizado modelamento da poluição luminosa de várias maneiras. GARSTANG
(1986) realizou cálculos detalhados para alguns observatórios, criando mapas
que mostram como o brilho do céu varia em diferentes elevações e azimutes
para cada sítio observado. BURTON (2001) usou dados do programa de
desenvolvimento de satélites para monitoramento ambiental dos EUA (The
U.S. Air Force Defense Meteorological Satellite Program - DMSP) para estimar
o brilho do céu em áreas urbanas próximas. O estudo de BURTON tem a
vantagem de considerar dados de satélite de alta resolução, tanto
espacialmente quanto em termos de intensidade.
O Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) é um programa de
desenvolvimento de satélites para monitoramento ambiental de
responsabilidade da força aérea americana. Seu imageador denomina-se
Operational Linescan System (OLS), caracterizando-se por um sensor de duas
bandas centradas no visível e no infravermelho termal. Os dados do sensor
OLS correspondem à energia emitida na região do visível, identificando assim
fontes de luz à superfície. O satélite descreve uma órbita de passagem
noturna, com seu canal visível dispondo de um amplificador de sinais que
permite a identificação de fontes de baixa emissão de energia luminosa nas
imagens. Desta forma, os dados diários obtidos por este sensor são
comparados a uma base de luzes estáveis determinadas a partir de
composições temporais das imagens do sensor (ELVIDGE et al., 1996).
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Uma forma de representar a distribuição espacial do brilho no céu é
realizar uma aproximação baseada na densidade populacional, uma vez que
áreas mais populosas usualmente produzem níveis mais altos de poluição
luminosa, e conseqüentemente uma maior luminosidade artificial no céu
noturno (CINZANO et al., 2001). Entretanto, de acordo com CINZANO et al.
(2001), esse tipo de modelamento apresenta algumas limitações: 1) a aparente
proporcionalidade entre a população e o brilho do céu é quebrada quando se
vai de uma escala mais larga para uma menor, olhando maiores detalhes
devido ao fato da propagação atmosférica da poluição atmosférica ocorrer a
grandes distâncias a partir da sua fonte; 2) a emissão de luz para o céu não é
sempre proporcional à sua população, devido à diferença do nível de
desenvolvimento da população e das práticas de iluminação; 3) algumas fontes
poluentes não são representadas nos dados populacionais (i.e. sítios
industriais) e 4) censos populacionais não são realizados de forma padronizada
no mundo.
Recentemente, têm sido usados mapas globais das radiações
atmosféricas de fontes luminosas humanas usando dados do programa de
desenvolvimento de satélites para monitoramento ambiental (The U.S. Air
Force Defense Meteorological Satellite Program - DMSP) – e do Sistema
Operacional Linescan (OLS), para modelar o brilho artificial celeste. De 1982 a
1992 somente dados em filme estavam disponíveis dos registros do DMSP-
OLS, com a desvantagem que este produto não distingue entre fonte de luzes
persistentes das cidades e fontes de luz efêmeras como fogo. ELVIDGE et al.
(1997a,b,c) identificaram locais onde existiam fontes de iluminação persistente.
Existem alguns projetos que tem avaliado a situação do brilho do céu
noturno utilizado a tecnologia dos satélites DMSP. O projeto “Poluição luminosa
e a situação do céu noturno nos sítios astronômicos” é realizado pela
Universidade de Pádova em colaboração com o Centro Nacional Geofísico de
Dados (National Geophysical Data Center – NGDC) e Instituto de Ciência e
Tecnologia de Poluição luminosa (ISTIL). Existe também um projeto intitulado
“Monitoramento global da poluição luminosa e do brilho do céu noturno em
áreas de observatórios” financiado pela ISTIL e com apoio da Agencia Espacial
Italiana. Outro projeto chamado “Mapeamento do brilho do céu noturno em
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
áreas de observatórios” é financiado pela Associação Internacional Céu Escuro
(International Dark-Sky Association – IDA) e alguns observatórios.
Mais recentemente, CINZANO et al. (2001) realizaram medidas do fluxo
de luz emitido pelas fontes da superfície terrestre que se direcionam para o céu
obtidas a partir da radiação detectada pelo OLS transferida pelos satélites
DMSP. Radiações observadas pelo OLS com alta sensibilidade à luz visível
detectados pelos satélites DMSP permitiram os pesquisadores do grupo do Dr.
Cinzano obter informações de alta resolução das emissões de luz para o
espaço, mas estas informações não apresentam evidência direta dos efeitos
desta luz no céu noturno devido à propagação da poluição luminosa
(CINZANO, 2002).
2.5. USO RACIONAL DA ILUMINAÇÃO
O uso irracional dos sistemas de iluminação que causa a poluição
luminosa é facilmente identificado. Sistemas de iluminação mal projetados,
direcionando a luz acima da linha do horizonte, podem ser evitados com um
planejamento e a utilização adequada de lâmpadas, luminárias e acessórios.
FIGURA 5 – Planejamento de tipos de iluminação.
Fonte: CSA (2007)
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________27
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
Na FIGURA 5 são mostrados 4 exemplos de iluminação, sendo 2
totalmente ineficientes, que causam dispersão de luz acima da linha do
horizonte e 2 eficientes. Note nos 2 primeiros exemplos o brilho alaranjado no
céu, que é resultado da luz direcionada diretamente ao céu, tirando a visão que
a população tem das estrelas. À medida que os sistemas se tornam mais
eficientes, pode-se notar que o brilho alaranjado do céu desaparece, podendo-
se visualizar um maior número de estrelas.
Como pode-se observar, a ilustração “Muito ruim” ocorre em sistemas
como as luminárias esféricas (globos) utilizados em praças públicas.
Claramente, é o que oferece pior visão do céu, resultado causado pela poluição
luminosa.
Na ilustração “Ruim” existe um anteparo que impede a luz de ser
direcionada diretamente ao 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 lumens emitidos pelo sistema de iluminação.
A ilustração “Ótimo” é o sistema mais bem planejado, pois ilumina
apenas onde é necessário e com a adequada potência para a aplicação, não
causando a poluição luminosa, oferecendo uma visão perfeita do céu e fazendo
uso eficiente do sistema de iluminação.
2.5.1. LÂMPADAS PARA ILUMINAÇÃO PÚBLICA
A seguir serão apresentados tipos de lâmpadas, luminárias, reatores e
ignitores, descrevendo-se os sistemas mais eficientes.
LÂMPADAS INCANDESCENTES COMUM
Segundo HADDAD E YAMACHITA (2001), a iluminação incandescente
comum resulta da incandescência de um fio percorrido por uma corrente
elétrica, por aquecimento do filamento em vácuo ou em um determinado gás.
A lâmpada incandescente é uma das mais antigas fontes de luz e é a
fonte de luz artificial mais difundida no mundo (OSRAM, 2007).
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
O filamento de tungstênio alojado no interior de um bulbo de vidro
preenchido com gás inerte, quando é percorrido por uma corrente elétrica no
filamento, produz um fluxo de elétrons que se chocam com os átomos de
tungstênio, liberando uma energia que se transforma em luz e calor.
Com temperatura de cor agradável, na faixa de 2.700 K, emite uma luz
amarelada e tem um índice de reprodução de cores muito bom. (OSRAM,
2007), conforme é ilustrado no Espectro Visível na FIGURA 6.
FIGURA 6 - Espectro da Lâmpada Incandescente.
Fonte: Adaptado de IDA (2007).
Essas lâmpadas têm uma vida útil de aproximadamente 1000 horas em
condições normais, e são utilizadas em residências e pequenas áreas, pois tem
baixa eficiência luminosa.
LÂMPADAS A VAPOR DE MERCÚRIO DE ALTA PRESSÃO
Segundo HADDAD E YAMACHITA (2001), este tipo de lâmpada é
constituído de um bulbo de vidro duro, contendo em seu interior um tubo de
descarga de quartzo, que suporta altas temperaturas. Possui argônio e
mercúrio que quando vaporizam, produzem um efeito luminoso. Em cada
extremidade possui um eletrodo principal de tungstênio, e em um dos eletrodos
existe um outro auxiliar, que é ligado em série com um resistor de partida,
localizado na parte externa do tubo de descarga.
Dentro do bulbo externo é colocado gás inerte na pressão atmosférica,
que mantém a temperatura da lâmpada constante.
Possui um fluxo luminoso considerado pobre (luz branca azulada com
emissão na região visível em comprimentos de onda amarelo, verde, azul, sem
o vermelho), mas o tubo de descarga emite fluxo em ultravioleta. A correção da
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
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cor vermelha é feita através da transformação da radiação ultravioleta em luz
vermelha, através de uma camada de fósforo no bulbo.
A FIGURA 7 ilustra o Espectro da Lâmpada Vapor de Mercúrio, onde se
pode se constatar o pobre rendimento em cores e a emissão de ultravioleta.
FIGURA 7 - Espectro da Lâmpada Vapor de Mercúrio.
Fonte: Adaptado de IDA (2007).
Necessita de um reator, que fornece a tensão necessária na partida e
limitação da corrente normal de operação.
A lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão tem vida útil superior a
15000 horas com 30% de depreciação do fluxo luminoso no período.
LÂMPADAS A VAPOR DE SÓDIO DE BAIXA PRESSÃO
Segundo HADDAD E YAMACHITA (2001), este tipo de lâmpada é
constituído de um tubo de descarga em forma de U, com um eletrodo em cada
extremidade, com gás argônio e neônio em baixa pressão, que facilitam a
partida. Contém também sódio metálico que vaporiza durante o funcionamento.
O conjunto é protegido por um invólucro de vidro tubular, no qual existe
vácuo coberto na superfície interna por óxido de índio, que funciona como
refletor infravermelho e mantém a parede do tubo de descarga na temperatura
apropriada de 270
o
C.
A lâmpada de vapor de sódio de baixa pressão tem vida útil acima de
15000 horas, com depreciação de 30% do fluxo luminoso no período.
A descarga elétrica inicia-se na partida com o gás neônio, que provoca a
produção de um pequeno fluxo luminoso de cor rosa e elevação da
temperatura, onde há progressiva vaporização do sódio. A condição normal de
funcionamento da lâmpada acontece em aproximadamente 15 minutos, com
fluxo luminoso na cor amarela, que ocorre devido a descarga no vapor do
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________30
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
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sódio, conforme ilustrado no Espectro da Lâmpada Vapor de Sódio de Baixa
Pressão na FIGURA 8.
FIGURA 8 - Espectro da Lâmpada Vapor de Sódio de Baixa Pressão.
Fonte: Adaptado de IDA (2007).
Sua eficiência é da ordem de 200lm/W, maior que a das lâmpadas
incandescentes e de mercúrio.
LÂMPADAS A VAPOR DE SÓDIO DE ALTA PRESSÃO
Segundo HADDAD E YAMACHITA (2001), este tipo de lâmpada é
similar ao da lâmpada a vapor de sódio de baixa pressão, com diferença
apenas no formato do tubo de descarga, que neste caso é comprido, estreito e
feito de óxido de alumínio sintetizado translúcido (material capaz de suportar
altas temperaturas, pois o tubo de descarga desta lâmpada pode chegar a
temperatura de 1000
o
C, onde o xenônio inicia a partida, mercúrio para a
correção da cor do sódio em alta pressão e com eletrodos nas extremidade de
nióbio.
O tubo de descarga é posto dentro de um bulbo externo onde existe
vácuo, que diminui a perda de calor externo, aumenta a pressão no tubo de
descarga e a eficiência luminosa da lâmpada. Na FIGURA 9 é mostrado o
Espectro da Lâmpada Vapor de Sódio de Alta Pressão.
FIGURA 9 - Espectro da Lâmpada Vapor de Sódio de Alta Pressão.
Fonte: Adaptado de IDA (2007).
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Tem funcionamento similar ao das lâmpadas de descarga de modo
genérico, necessitando apenas de tensões altas para a partida em função da
geometria do tubo de descarga, sendo necessário um ignitor.
Demora em torno de 3 a 4 minutos para atingir um brilho constante.
Antes disso existem variações das cores emitidas devido a composição dos
gases internos, até chegar a sua cor final, branca-dourada.
Tem vida útil superior a 24.000 horas com depreciação do fluxo luminoso
no período e sua eficácia luminosa é de 120 lm/W, sendo menor que as de
sódio de baixa pressão.
LÂMPADAS FLUORESCENTES
As lâmpadas fluorescentes são lâmpadas de descarga de baixa pressão,
e a luz é produzida por pós-fluorescentes ativados por radiação ultravioleta de
descarga.
O bulbo, em seu interior é recoberto com pós fluorescentes que
determinam a quantidade e a cor da luz emitida. O formato do bulbo é tubular
longo com um filamento em cada extremidade, com vapor de mercúrio em
baixa pressão e uma pequena quantidade de gás inerte para a partida.
FIGURA 10 - Espectro da Lâmpada Vapor Fluorescente.
Fonte: Adaptado de IDA (2007).
LÂMPADAS MULTI VAPOR METÁLICO
As lâmpadas de multi vapor metálico consistem em um tubo de quartzo,
contendo mercúrio de alta pressão e uma mistura de iodeto metálico, que está
alojado em um bulbo externo de vidro e termina em uma base-padrão com
rosca.
A excelente estabilidade de cor assegura uma aparência uniforme entre
as diversas lâmpadas instaladas.
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________32
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São utilizadas em Iluminação esportiva (estádios), monumentos,
fachadas e demais locais que necessitem de uma iluminação com alta
qualidade de luz e eficiência do sistema (PHILIPS, 2007).
A FIGURA 11 mostra o Espectro visível da lâmpada Multi Vapor Metálico
entre os comprimentos de onda de 700 a 350nm.
FIGURA 11 - Espectro da Lâmpada Multi Vapor Metálico.
Fonte: Adaptado de IDA (2007).
2.5.2. ESPECTRO COMPARATIVO DE LÂMPADAS
A FIGURA 12 mostra o espectro de vários tipos de lâmpadas e as
respectivas faixas contaminantes e não contaminantes. A área em azul é a que
realmente ilumina as superfícies e é visível. A área em amarelo e a em
vermelho não são visíveis, não iluminam as superfícies. Pode-se notar que a
área em amarelo é contaminante para a astronomia. O eixo X dos gráficos
abaixo corresponde ao Comprimento de Onda (λ) e o eixo Y corresponde a
intensidade da fonte.
FIGURA 12 – Espectro comparativo de vários tipos de lâmpadas
e de faixas contaminantes e não contaminantes.
Fonte: IAC (2007)
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2.5.3. TABELA COMPARATIVA DE TIPOS DE LÂMPADAS
Na TABELA 3 são mostrados os diversos tipos de lâmpadas em um
comparativo entre as características de cada uma. As lâmpadas
incandescentes são as mais ineficientes quando comparada aos outros tipos.
Elas têm alto consumo de energia, baixa eficiência e baixo tempo de vida.
Para os sistemas públicos de iluminação, a lâmpada mais eficiente é a
Vapor de sódio de alta pressão, que tem um tempo de vida longo, baixo
consumo de energia, ótima eficiência e menor potência utilizada, quando
comparada aos outros modelos.
As lâmpadas de vapor metálico são utilizadas quando se quer um
rendimento de cor melhor do que o oferecido pelas lâmpadas de vapor de
sódio de alta pressão. Pela sua melhor definição de cores, é usada em locais
onde exista a possibilidade de transmissão de programas televisão, apesar da
energia usada ser maior do que as eficientes lâmpadas de vapor de sódio de
alta pressão.
As lâmpadas de vapor de sódio de baixa pressão oferecem a melhor
eficiência e o menor consumo de energia. Emitem em apenas uma pequena
faixa do espectro visível, por isso tem baixíssimo rendimento de cores.
TABELA 3 – Comparativo de lâmpadas.
TIPOS DE LÂMPADAS
FATOR INCANDESCENTE FLUORESCENTE
VAPOR
METÁLICO
SÓDIO ALTA
PRESSÃO
SÓDIO
BAIXA
PRESSÃO
POTÊNCIA 25 - 150 18 – 95 50 - 400 50 – 400 18 – 180
LÚMENS 210 - 2700 1000 – 7500
1900 -
30000
3600 – 46000
1800 –
33000
EFICIÊNCIA
(LÚMENS/WATTS)
8 - 18 55 -79 38 - 75 72 – 115 100 – 183
TEMPO DE VIDA 750 - 2000 10000 – 20000
10000 -
20000
18000 – 24000 16000
ENERGIA
USADA
ALTA MÉDIA MÉDIA BAIXA
MUITO
BAIXA
RENDIMENTO
COR
BOA BOA BOA MODERADA -
Fonte: Adaptado de IDA (2007)
A eficiência luminosa ou rendimento energético das lâmpadas varia de
acordo com a tecnologia. Na FIGURA 13 é mostrada a transformação
energética que se produz em uma lâmpada de vapor de mercúrio:
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________34
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
FIGURA 13 – Energia x Luz
FONTE: Adaptado de TECNOEDUCA, 2007
2.5.4. LUMINÁRIAS E NORMAS
De acordo com BARBOSA e ALMEIDA (2004) luminárias são
equipamentos que têm a função de controlar e distribuir a luz produzida por um
determinado tipo de lâmpada previamente instalada e classificadas como:
• externas ou internas;
• pelo tipo de lâmpada;
• aberta ou fechada;
• características fotométricas (rendimento, distribuição do fluxo luminoso
da lâmpada e da intensidade luminosa;
• características elétricas (segurança, classe de proteção, etc)
• tamanho e formato.
Um dos fatores mais importantes a serem considerados em uma
luminária é quantidade de fluxo luminoso que atinge a área a ser iluminada. As
luminárias eficientes apresentam rendimento superior a 75%. Recomenda-se
que as luminárias para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão e as de
multi vapor metálico de 250 e 400W possuam grau de proteção do conjunto
ótico IP65 ou superior. O grau IP65 significa que a luminária em questão é
totalmente protegida contra o pó e também a pressão de água 0,3 bar quando
instaladas a 3 metros de altura do solo (BARBOSA e ALMEIDA, 2004).
As luminárias ornamentais são utilizadas em praças, calçadões, áreas
verdes e devem integrar-se ao ambiente e iluminá-lo adequadamente durante a
noite. Podem ser esféricas, cúbicas e outros formatos. Quando não utilizados
refletores internos que redirecionam o fluxo luminoso para o plano vertical, não
evitam a emissão de luz para o céu (BARBOSA et al., 2004).
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________35
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CONCEITO ANTIGO E MODERNO
De acordo com ROSITO (2006), as luminárias de conceito antigo são
consideradas em desacordo com as normas atuais e seguem dois tipos
distintos:
O primeiro tipo é o da luminária pública fechada, com refrator prismático
em vidro boro-silicato e corpo refletor estampado em chapa de alumínio
anodizado. O equipamento elétrico pode ser incorporado ou externo,
dependendo do modelo utilizado. O vidro boro-silicato causa dispersão da luz,
situação esta que gera poluição luminosa.
A padronização deste sistema é de acordo com dimensões, tem rápida
depreciação e rendimento luminotécnico entre 40% e 50%, considerado baixo
comparado ao das luminárias modernas.
A FIGURA 14 ilustra a luminária pública fechada, muito utilizada em
sistemas de iluminação publica das cidades, tanto com as lâmpadas de vapor
de mercúrio, como as de vapor de sódio de alta pressão.
FIGURA 14 - Luminária pública fechada.
Fonte: CORTELUX (2007)
A FIGURA 15 ilustra a luminária pública aberta.
FIGURA 15 - Luminária pública aberta.
Fonte: CORTELUX (2007)
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________36
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De acordo com ROSITO (2006), as luminárias de conceito moderno
estão em conformidade com as normas ABNT NBR IEC 60598 e ABNT NBR
15129. A luminária é fechada, tem corpo em liga de alumínio, refletor em
alumínio de alta pureza e equipamento auxiliar incorporado; tem padronização
de acordo com a segurança, eficiência e durabilidade; tem vedação (grau de
proteção IP 65 ou superior); resistência mecânica à intempérie.
O rendimento luminotécnico é entre 70 a 80%, maior que o das
luminárias de conceito antigo, utilizam lâmpadas de vapor de sódio, que têm
eficiência de 80 a 140 lm/W, com vida mediana entre 24.000 e 32.000 horas e
que duram entre 5 a 7 anos, ou lâmpadas de vapor metálico, com eficiência de
65 a 90 lm/W, vida mediana de 15.000 horas e que duram 3 anos e meio.
FIGURA 16 - Luminária Moderna.
Fonte: SCHRÉDER (2007)
Na FIGURA 16 é mostrado um modelo de luminária moderna. Entre as
principais características destes sistemas estão (SCHRÉDER, 2007):
• Mais iluminância. É equipada com uma nova geração de refletores multi-
camada, que apresentam um coeficiente de reflexão de 95%.
• Consome menos energia:
-Permite um posicionamento mais preciso da lâmpada
-Possui um reator eletrônico com melhor rendimento. A potência das
lâmpadas pode ser regulada de forma exata e até mesmo individualmente. Tal
ajuste do fluxo luminoso às necessidades reais determinadas pelas
características de reflexão do refletor, oferece uma fonte de economia
suplementar.
• Menos manutenção
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________37
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-Feita de materiais nobres, corpo em liga de alumínio e difusor em vidro.
O vidro tem um tratamento auto-limpante que reduz a sujeira exterior. Essa
sujeira pode ser responsável por cerca de 8% da depreciação luminosa se a
luminária for limpa a cada 2 anos e por muito mais se nunca for limpa. O
tratamento auto-limpante torna hidrófila a superfície do vidro, o que significa
que a chuva se espalha sob a forma de uma película de água em vez de gotas
de água, eliminando assim os resíduos que foram decompostos pelos raios UV
da luz do dia.
-De simples manutenção. Uma manete integrada no capot permite com
um simples movimento o acesso direto e rápido à lâmpada, conforme é
mostrado na FIGURA 17. A segurança está assegurada pelo corte imediato de
corrente quando o capot é aberto.
FIGURA 17 - Ilustração do sistema de abertura da luminária.
Fonte: SCHRÉDER (2007)
NORMAS PARA A UTILIZAÇÃO DE LUMINÁRIAS
A FIGURA 18 ilustra alguns exemplos de luminárias utilizadas em
sistemas públicos e privados. Como pode-se observar, quando os sistemas são
planejados, existe um melhor aproveitamento do fluxo luminoso, utilizando-se a
energia de modo mais eficiente.
FIGURA 18 – Normas para a utilização de luminárias.
Fonte: IAC (2007)
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No caso da ilustração OUTDOOR, quando o sistema de iluminação é
incorretamente direcionado, além de iluminar a área que realmente deve ser
iluminada, existe uma parcela que é direcionada para o céu, causando a
poluição luminosa. Quando o planejamento do sistema é realizado, a luminária
é corretamente utilizada e direcionada, conforme demonstrado nos itens
“aceitável”, “correto” e “muito correto”.
Na ilustração “LUMINÁRIAS”, o item “incorreto”, corresponde às
luminárias esféricas utilizadas em praças públicas, que além de iluminar onde
deveria, ilumina acima da linha do horizonte, energia esta que é perdida. Os
demais itens “correto” e "incorreto” da ilustração “LUMINÁRIAS”, referem-se a
luminárias para a iluminação pública. Observa-se que dependendo do ângulo
do sistema, existe uma quantidade de fluxo luminoso que não é aproveitado e
que é direcionado ao céu. Quando o sistema é corretamente direcionado, o uso
da energia no sistema de iluminação é eficiente.
2.5.5. EQUIPAMENTOS AUXILIARES
Os reatores são necessários para todas as lâmpadas de descarga, no
sentido de controlar e estabilizar a corrente de partida e a tensão de
funcionamento. Quando não especificados corretamente, podem reduzir a vida
da lâmpada em até 50% e a luminosidade em até 30%. As novas tecnologias
em reatores eletromagnéticos estão sendo aprimoradas para que haja baixas
perdas e maior durabilidade. Já os reatores eletrônicos têm perdas inferiores a
8% e são os substitutos dos eletromagnéticos.
O ignitor é um dispositivo eletrônico que produz picos de tensão na
partida das lâmpadas. As lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão e multi
vapor metálico necessitam para a partida desses picos de tensão, que são
entre 1,6 a 4,5kV, por um curto espaço de tempo (BARBOSA e ALMEIDA,
2004).
2.6. LEGISLAÇÕES E NORMAS
2.6.1 NO MUNDO
A consciência cada vez maior do público a respeito da poluição luminosa
inspirou estados e municípios americanos a aprovarem mais de 700 leis
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________39
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"amigáveis" para os céus escuros. Em 2000, o estado do Novo México passou
um Ato de Proteção do Céu Noturno. A Flórida possui diversas
regulamentações para proteger tartarugas marinhas contra a poluição
luminosa.
Em 2000, o parlamento da Lombardia, na Itália, aprovou uma lei
abrangente para iluminação externa. Atitudes similares foram tomadas na
Espanha, Japão e Austrália.
Internacionalmente, as leis para controlar a iluminação externa
continuam crescendo. Em 2002, a República Tcheca passou uma legislação
nacional para controlar a poluição luminosa.
As leis mais eficazes estabeleceram limites de brilho, requereram
cobertura em quase todos os casos e criaram "toques de recolher" para a
iluminação. Para ajudar as comunidades a criarem legislação significativa, a
IDA e a Illuminating Engineering Society of North America (IESNA) estão
desenvolvendo juntas uma Lei Modelo de Iluminação (MLO, em inglês), que
será apresentada em 2007. A MLO inclui um método para determinar limites no
total de lumens permitidos por metro quadrado e irá indicar como, quando e
onde impor toques de recolher para a iluminação (GENT, 2007).
REPÚBLICA TCHECA (HOLLAN, 2003)
A República Tcheca foi o primeiro país a aprovar uma legislação federal
para resolver o problema da poluição luminosa, em 14 de fevereiro de 2002.
Esta lei regula medidas que conduzirão a uma redução da poluição luminosa e
afeta qualquer pessoa que tiver atividades executadas dentro de premissas e
lugares especificados pela regulamentação. A lei em questão é a Lei de
Proteção à Atmosfera e Emendas à Lei do Ar Puro.
Estas pessoas serão obrigadas a executar ordens da autoridade
municipal pertinente e adotar medidas que previnam a ocorrência da poluição
luminosa. A lei não especifica como a poluição será medida ou prevenida, mas
deixa isto a cargo das autoridades locais.
De acordo com a Lei, a autoridade municipal emite regulamentos,
especifica medidas ou obrigações para a prevenção ou mitigação de ocorrência
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de poluição. A autoridade assegura a aplicação das medidas e é autorizada a
impor multas a quem não cumprir com estas obrigações.
Uma emenda à lei foi efetuada em 2003 pelo Parlamento Tcheco com
orientações adicionais às autoridades locais com meios de como a poluição
deveria ser prevenida e medida.
No Capítulo I, parágrafo 1
o
, alínea “a”, medidas para redução da
poluição luminosa. No parágrafo 2
o
, alínea “r”, é dada a definição de poluição
luminosa, já citada neste trabalho. O item 10 do parágrafo 3
o
, que nos lugares
onde a regra especificar áreas e lugares para a implementação de medidas
contra a poluição luminosa, todos estão obrigados a obedecer as disposições
das autoridades municipais. No item 12 do parágrafo 3
o
, diz que as regras
devem especificar locais e áreas onde a poluição luminosa não é permitida, e
as atividades que estão sujeitas a obrigação de acordo com o item 10, medidas
no sentido de prevenir e reduzir a poluição e os valores limites.
O capítulo VI, “das medidas corretivas e penalidades”, § 40, item 10, fixa
a faixa de valor da multa que pode ser imposta pela autoridade, que variam de
CZK 500 (US$ 23.00) a CZK 150,000 (US$ 7,150.00)
O capitulo VII, “da execução de competências da administração no
segmento da proteção do ar, camada de ozônio e sistema climático da Terra”,
§ 50 “das municipalidades”, item 1, aliena k, diz que as autoridades municipais,
dentro de suas competências, podem emitir regulamentos que constituam
medidas para abaixar ou prevenir a ocorrência de poluição luminosa, de acordo
com § 3, art. 10, para baixar ou prevenir a ocorrência de poluição luminosa. No
mesmo § 50 “das municipalidades”, item 2, alinea d, diz que é de competência
das autoridades municipais a aplicação de multas quando do não cumprimento
dos art. 5 , § 3 e art. 10.
ESPANHA
De acordo com comunicação pessoal com Isabel Junquera i Muriana,
atualmente na Espanha existem 3 comunidades autônomas que adotaram
legislações contra a poluição luminosa. Balears, com a Lei 3/2005, a Lei de
proteção do meio noturno das Ilhas Balears; Navarra, com a Lei Foral 10/2005,
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Legislação para iluminação para a proteção do meio noturno e Cantabria, com
a Lei 6/2006, de prevenção da poluição luminosa.
Ainda pela comunicação pessoal, existe também a lei das Ilhas
Canárias, Lei 31/1988, para a proteção da qualidade astronômica dos
observatórios do Instituto de Astrofísica de Canárias e a da Catalunia, Lei
6/2001 e o Decreto 82/2005 que a regulamenta.
ITÁLIA
Na Europa, destaca-se a Itália como sendo o país com o maior número
de Normas Reguladoras sobre a poluição luminosa. As Normas estabelecem
critérios gerais e determinações técnicas para iluminação pública e privada,
indica uma série de observatórios de relevância nacional e regional que devem
ser protegidos, incluindo os territórios vizinhos, cuja distancia depende da
importância do sítio astronômico. Prevê que os municípios em um raio de 30km
do observatório devem utilizar na iluminação publica lâmpadas de vapor de
sódio de alta ou baixa pressão. Estados têm normas próprias, como a Lei de
Proteção do céu escuro da região de Veneto. No caso dos municípios com
normas neste sentido, pode-se citar Frosinone e Firenza.
Na Itália existem muitas leis regionais contra a poluição luminosa, 14
atualmente. A Lei da região de Lazio, próxima ao Campo Catino Observatory
funciona muito bem e recuperou em 7 anos aproximadamente 0,8 magnitudes
(Mario Di Sora, President IDA Italian Section, comunicação pessoal).
Magnitude é a unidade usada para descrever o brilho dos objetos
astronômicos. O menor valor numérico é dado para o mais luminoso. O olho
humano pode descobrir estrelas para de 6
a
ou 7ª magnitude na escuridão, em
noite com céu limpo e longe da claridade das luzes das cidades. Em subúrbios
ou cidades, estrelas podem ser visíveis a mag 2 ou 3 ou 4, devido a poluição
luminosa. A escala de magnitude é logarítmica, com uma diferença de uma
magnitude que corresponde a uma mudança de cerca de 2.5 vezes em brilho;
uma mudança de 5 magnitudes é definida como uma mudança de exatamente
100 vezes em brilho (ASTROMANUAL, 2007).
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________42
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
Lombardia
A Lei contra a poluição luminosa foi aprovada em março de 2000 no território
de Lombardia – Itália. O intuito desta lei é reduzir a poluição luminosa, o
consumo de energia com o uso da iluminação e assim favorecer as atividades
em observatórios astronômicos. Todas as instalações de iluminação externa
devem ser em conformidade com as regras de anti-poluição luminosa dentro
dos prazos ou face endossos administrativos de até 1.050 euros. Um sistema
de iluminação é considerado com poluição luminosa se a luz se dispersar para
áreas fora daquelas para qual não é dirigida ou se dirigiu acima da linha do
horizonte. As autoridades municipais têm responsabilidade de assegurar que a
Lei está sendo cumprida e de exigir planos de iluminação a serem adotados em
um prazo de 3 anos após a legislação ter entrado em vigor e garantir que os
planos sejam observados e aplicados.
O controle da iluminação pelas autoridades inclui medidas de
luminância. Os fabricantes, importadores e consumidores de produtos de
iluminação são responsáveis em assegurar que os produtos estejam em
conformidade com a lei e com recomendações de correto uso e
posicionamento.
Outras regiões da Itália também têm legislações similares.
CHILE
A Norma de Emissão para a Regulação da Poluição luminosa – D.S.
686/98 - (CONAMA, 1999) dispõe que:
O Chile (FIGURA 19) merece atenção especial por ser um dos mais
importantes locais com sítios astronômicos. A região norte do Chile é
reconhecida como a melhor de todo o hemisfério sul para as observações
astronômicas devido à qualidade do céu noturno. A poluição luminosa no Chile
é regulada pelo Decreto n
o
686 que estabelece a quantidade máxima de
emissão de luz permitida no céu e atribui o controle ao órgão fiscalizador
Superintendencia de Electricidad y Combustibles (CHARRO, 2001).
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________43
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Objetivo da Norma:
O objetivo da norma é proteger a qualidade astronômica dos
céus do Chile nas regiões II, III e IV, mediante a
regulamentação da poluição luminosa. Espera-se conservar
a qualidade astronômica atual dos céus indicados e evitar o
deterioramento futuro.
Critérios Básicos:
O caminho para se controlar a poluição luminosa é a
redução da quantidade de luz que é emitida em direção ao
céu. Esta regulamentação fundamenta-se nos seguintes
critérios básicos:
-Evitar a emissão de luz em direção ao céu por meio
da utilização de luminárias selecionadas e sem inclinação.
-Evitar a emissão de luz na faixa não visível pelo olho
humano (espectro útil), já que este espectro de luz afeta a
observação astronômica e não representa utilidade ao ser
humano.
Fontes Afetadas pela norma e quantidade máxima de emissão:
As fontes que devem cumprir a norma são as que se denominam iluminação
externa. Iluminação externa é a iluminação realizada com instalações estáveis
ou esporádicas, em recintos abertos, para utilização noturna. Entre elas, são
consideradas, por exemplo, a iluminação de vias públicas, ornamental e de
parques, instalações esportivas e recreativas, letreiros luminosos, instalações
industriais, de segurança e iluminação exterior de edifícios e condomínios. Não
são consideradas como iluminação de exteriores, por exemplo, a que é
produzida pela combustão de gás natural ou outros combustíveis, a de
veículos, as luzes de emergência necessárias para a segurança pública (nesta
FIGURA 19 – Mapa do Chile
Fonte: CONAMA (2007)
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________44
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norma, não se consideram fontes emissoras as indicadas no Titulo II –
Disposições Gerais, Item 2.3, do texto da norma).
A norma contém uma limitação geral para todas as fontes emissoras,
novas ou já existentes, e limitações especiais. A limitação geral das fontes
emissoras estão no Item 3.1, Titulo III – Limites Máximos Permitidos, com uma
diferenciação a partir de um determinado fluxo luminoso nominal.
A limitação especial se aplica às seguintes fontes emissoras:
-Iluminação Pública;
-Iluminação de jardins, praças e demais áreas naturais e ornamentais de
edifícios e monumentos;
- Iluminação de áreas esportivas ou recreativas;
- Iluminação de avisos e letreiros luminosos;
- Iluminação com projetores a laser.
Importância da classificação das fontes emissoras, que permite definir:
-Limites máximos diferenciados;
-Horário de aplicação para determinadas fontes;
-Prazos de cumprimentos diferenciados;
Prazos de Cumprimento:
Os prazos de cumprimento da norma são distintos para as fontes emissoras
existentes ou novas.
As novas fontes devem cumprir com a norma no momento de serem
instaladas.
As fontes existentes devem cumprir com a norma segundo os seguintes
critérios:
-Pela regra geral, as fontes existentes devem cumprir com a norma no
momento que forem substituídas as luminárias, ou no mais tardar, em um
prazo máximo de 5 anos, a partir de 1 de outubro de 1999.
-As fontes destinadas a iluminação publica devem cumprir com a norma
no momento de serem substituídas as luminárias ou no mais tardar em um
prazo máximo de 6 anos, a partir de 1 de outubro de 1999.
-As fontes que estão sujeitas aos horários de aplicação, devem cumprir
com a norma no momento de sua entrada em vigência.
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________45
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Controle da Norma:
As exigências serão efetivadas através da certificação de luminárias
(Laboratório reconhecido pela SEC), a verificação da correta instalação das
luminárias e a restrição horária para as luminárias que não cumprirem com
certos requisitos de emissão.
Âmbito Territorial:
A presente norma de emissão aplica-se dentro dos atuais limites territoriais das
regiões II, III e IV.
Fiscalização:
O organismo fiscalizador competente é a Superintendência de Eletricidade e
Combustíveis - SEC.
ESTADOS UNIDOS
As primeiras iniciativas legislativas em poluição luminosa que surgiram
nos Estados Unidos e foram pela pressão exercida pela International Dark Sky
Association. (CHARRO, 2001).
Vários Estados americanos têm iniciativa a respeito do problema, como
Arizona (Arizona Revised Statutes), Texas (Texasa Statutes and Codes),
Montana (Montana Code Annotated) e Novo México (New Mexico Statutes
Annotaed) com medidas que devem ser aplicadas para reduzir o impacto da
poluição luminosa (CHARRO, 2001).
Entre as normas municipais, pode-se citar a Lei n
o
8.210, de 21 de
março de 1994, da cidade de Tucson, onde são normatizados os tipos de
lâmpadas, a instalação, potência, horários, entre outros; de modo a proteger
atividade do Observatório Nacional de Kitt Peak e do Observatório de Mount
Hopkins. A Lei distingue áreas territoriais como: a) Zonas críticas próximas a
observatórios; b) Zonas residuais. As lâmpadas de vapor de mercúrio são
proibidas. Também em Massachusetts, as cidades de Townsend e Plymouth
aprovaram em 1997 a Lei a respeito do tema e que proíbe toda iluminação
acima do horizonte, impondo a modificação das luminárias públicas e privadas,
por outras que evitem a poluição luminosa (CHARRO, 2001).
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________46
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Exemplos como Connecticut, Maine e Pennsylvania adotaram
legislações designando limites para poluição luminosa em iluminação externa
ou outras instalações. As razões para essas medidas é a conservação de
energia, a redução do ofuscamento que resulta em risco para o tráfego e um
desejo de permitir as pessoas terem uma visão melhor do céu noturno (HOUSE
OF COMMONS, 2003), como é descrito a seguir:
Connecticut
A lei ordena que todo o sistema de iluminação em rodovias financiado pelo
Estado devem ser projetadas para o máximo de conservação de energia,
mínimo ofuscamento e o excesso de luz e fornecer a quantidade mínima de luz
necessária para esta finalidade. Os fundos públicos podem ser usados
somente se o Departamento de Transporte determinar que a iluminação
necessária não pode ser substituída por outros meios, como uma redução do
limite de velocidade na área ou instalando iluminação passiva, que é a
instalação de refletores, sinais informativos e de advertência. Lâmpadas com
capacidade de 1800 lumens (luz produzida por lâmpadas de 125W) ou mais,
na condição secundária e serviços especiais em auto-estradas devem ser
projetados para prevenir iluminação acima da luminária (equipados com
luminária cut-off), mas não deve ser aplicado em serviços de segurança.
O chefe do departamento de transporte pode exigir documentos quando achar
necessário, descrevendo o planejamento de iluminação e esforços para
aplicação para satisfazer com o requerimento e incluindo outras informações.
Em uma requisição de vistoria, o chefe do departamento deve considerar os
projetos de segurança, os custos e outros fatores que considerar apropriado.
Maine
A lei aplicada é para todo o sistema de iluminação pública de Maine e veda o
uso de fundos públicos para a instalação ou troca de sistemas de iluminação
externos que excedam o limite mínimo recomendado pela Illuminating
Engineering Society of America ou pelo Departamento de Transportes dos
Estados Unidos. Em Maine, sistemas externos de 1.800 lumens devem ser
projetados para que não emitam luz para cima. No caso das auto-estradas, a
iluminação somente é permitida quando as medidas de não iluminação não
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
conseguirem o resultado desejado. O chefe de departamento das auto-
estradas deve considerar a minimização do ofuscamento e da luz intrusa. A
exceção à exigência acontece quando houver conflito com alguma lei federal
ou o diretor da repartição publica determinar que é um serviço de segurança,
sendo assim, não há a aplicação da lei.
Pennsylvania
A lei aplicada na Pennsylvania é para todo o sistema de iluminação pública
externa e ordena a utilização de sistema cut-off acima de 1.800 lumens. Os
sistemas de iluminação devem ser baseados no mínimo nível de iluminação
recomendado pela Illuminating Engineering Society of America ou pelo
Departamento de Transportes dos Estados Unidos, geralmente considerando a
obrigação de evitar a poluição luminosa e a luz intrusa.
A exceção a lei é quando houver conflito com alguma lei federal,
bombeiros, polícia e resgate, emergências ou reparo onde é necessário
iluminação provisória, pedidos especiais (eventos esportivos) e substancial
trafego de pedestres em grande período noturno.
2.6.2. NO BRASIL
A legislação brasileira com relação a poluição luminosa é pequena. Das
referências coletadas, teve-se conhecimento de apenas 3 legislações: IBAMA,
Campinas e Caeté, que serão apresentadas a seguir.
PORTARIA IBAMA N
O
11, DE 30 DE JANEIRO DE 1995
As tartarugas marinhas ficaram muito tempo ameaçadas de extinção no
Brasil e no mundo (Portaria IBAMA, n
o
1522, de 19/12/1989). Para proteger
estas espécies foi criada a lei que viabiliza a proteção destas espécies em
determinadas áreas de desova, alimentação e outras, onde possa haver
comprometimento de ovos, de filhotes ou de tartarugas adultas. Tendo em vista
que há inúmeros fatores que ameaçam a preservação das tartarugas marinhas,
o Projeto TAMAR estabeleceu alguns pontos frágeis a serem trabalhados em
sua trajetória (GODOY, 2003).
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________48
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
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A iluminação artificial causada pela expansão urbana e o
desenvolvimento, principalmente das áreas litorâneas, intensificaram a
iluminação nas áreas de desovas. Essa incidência de luz afugenta as
tartarugas que vêm para a desova e desorienta os filhotes que, atraídos por
luzes artificiais, afastam-se do mar. Por isso, o projeto Tamar conseguiu
aprovar leis que impedem a instalação de novos pontos de luz em áreas de
desova, pela Portaria do Ibama n
o
11, de 30 de janeiro de 1995 e a Lei
Estadual da Bahia n
o
7034, de 13 de fevereiro de 1997 (GODOY, 2003).
Hoje, o Ibama faz uma campanha para a substituição das luminárias
convencionais por outras que não incidam luz diretamente nas praias e
comprometam a desova, os filhotes e as tartarugas. (GODOY, 2003).
A Portaria do IBAMA n
o
11, de 30 de janeiro de 1995 considera os
seguintes fatores:
• a necessidade de proteção e manejo das tartarugas marinhas no Brasil;
• preservação permanente das florestas e demais formas de vegetação natural
situadas nas restingas, nos termos da Lei nº 4.771, de 15 de setembro de
1965, no seu art. 2º alínea “f”;
• considerando que a Lei nº 7661, de 16 de maio de 1988, que institui o Plano
Nacional de Gerenciamento Costeiro, prevê no seu art. 3º o zoneamento de
usos e atividades na zona costeira e dá prioridade e conservação e proteção,
entre outros bens, das restingas, dunas e praias;
• que em algumas praias primordiais para a manutenção das populações de
tartarugas marinhas estão se implantando projetos de desenvolvimento urbano;
• que o IBAMA, através do Centro Nacional de Conservação e Manejo das
Tartarugas Marinhas - Centro TAMAR, desenvolve atividades para
conservação e manejo das tartarugas marinhas nestas áreas;
• que as fêmeas matrizes de tartarugas marinhas se desencorajam a realizar
postura na presença de iluminação direta e de outras perturbações;
• que as luzes de edificações próximas à praia, de iluminação pública, de
veículos e outras fontes artificiais interferem potencialmente na orientação de
filhotes recém-nascidos no seu trajeto praia/mar; e
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• que as alterações ambientais desta ordem criam impactos irreversíveis sobre
o êxito do aninhamento.
E de acordo com os fatores acima, proíbe em seu art. 1º qualquer fonte
de iluminação que ocasione intensidade luminosa superior a zero lux, numa
faixa de praia compreendida entre a linha de maior baixa—mar até 50 m
(cinqüenta metros) acima da linha de maior preamar do ano (maré de sizígia),
em diversos locais da costa brasileira onde existam sítios reprodutivos de
tartarugas.
O TAMAR, em conjunto com a companhia de energia elétrica local, em
cada um dos sítios reprodutivos deve:
• identificar as áreas que necessitem de adequações;
•estabelecer, em cada área, os critérios técnicos para adequação da
iluminação já existente, com objetivo de mitigar as interferências ao fenômeno
reprodutivo das tartarugas marinhas;
• fiscalizar estas áreas, acompanhar os projetos de iluminação e de adequação
da iluminação e emitir pareceres técnicos avaliando a execução destes
projetos;
• deliberar sobre aspectos técnicos e áreas não especificadas na Portaria do
IBAMA n
o
11.
• fixar aos infratores da Portaria do IBAMA n
o
11 às penalidades e sanções
previstas em legislação específica.
LEI MUNICIPAL Nº 10.850 DE 07 DE JUNHO DE 2001 – CAMPINAS/SP
O Observatório Municipal de Campinas Jean Nicolini – OMCJN, ligado à
Secretaria Municipal de Cultura, Esportes e Turismo da Prefeitura da Cidade de
Campinas/SP, foi inaugurado em 15 de janeiro de 1977, e é considerado o
primeiro Observatório Municipal do País, denominado então como Estação
Astronômica de Campinas. Desde o seu início, o Observatório desenvolve um
trabalho permanente com o público em geral, e em particular com estudantes,
levando o conhecimento astronômico ao maior número possível de pessoas.
Suas ações abrangem atividades educativas, de divulgação e pesquisa
astronômica (CAMPINAS, 2007).
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A Lei Nº 10.850 de 07 de junho de 2001, publicada no DOM (Diário
Oficial Municipal) de 08/06/2001, cria a área de proteção ambiental - APA - do
município de Campinas, área esta onde se localiza o Observatório Municipal de
Campinas Jean Nicolini- Observatório de Capricórnio.
Em seu art. 3º, diz que constituem diretrizes gerais para alcançar os
objetivos de criação da APA Municipal:
XII. o monitoramento das atividades instaladas ou a se instalar no
entorno do Observatório Municipal - OMCJN - OC, com base em critérios
definidos nesta lei, de maneira a garantir suas condições de operacionalidade e
visibilidade;
XXIV. a integração da PMC (Prefeitura Municipal de Campinas) com as
Prefeituras dos municípios vizinhos visando a adoção das normas aqui
propostas em áreas lindeiras à APA Municipal, principalmente quanto às
restrições relativas ao Observatório Municipal e aos mananciais hídricos dos
Rios Atibaia e Jaguari.
O art. 4º da presente lei subdivide a APA em cinco zonas ambientais, e
dentre as cinco, destaca-se a Zona de Uso Turístico caracterizada por
apresentar potencial turístico devido a seus atributos naturais, existência de
patrimônio histórico arquitetônico e a presença do Observatório Municipal, para
a qual o município pretende garantir o ecoturismo visando despertar o
desenvolvimento de atividades científicas, educativas e de lazer, podendo
representar um importante incremento de recursos econômicos para a região.
Descreve o art. 9º, em seu Inciso X, que deverá ser observada a diretriz
geral para Zona de Uso Turístico, devendo obedecer aos critérios, restrições e
cuidados estabelecidos nesta lei, necessários à adequada operação do
Observatório Municipal.
A Seção VII estabelece critérios diretos ao Observatório Municipal:
Art. 83 - Ficam estabelecidos os seguintes critérios cumulativos, prevalecendo
sempre o mais restritivo, de forma a garantir as condições de operacionalidade
e visibilidade do Observatório Municipal de Campinas Jean Nicolini -
Observatório de Capricórnio:
I. até o raio de 10 km (dez quilômetros) ficam proibidas:
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a) a iluminação que não seja provida de anteparo de direcionamento para
baixo, a fim de evitar interferências nas observações ocasionadas pela
denominada "luz parasita";
b) a implantação de iluminação pública na rodovia estadual SP-81 e demais
estradas e caminhos nas proximidades;
c) a implantação de quaisquer tipos de propaganda luminosa;
II. até o raio de 5 km (cinco quilômetros) ficam proibidos:
a) a utilização de explosivos e a exploração mineral de rochas para talhe e
cantaria e/ou ornamental, a fim de evitar vibrações com as explosões e
liberações de material particulado;
b) sistemas de iluminação externa com altura superior a 4 m (quatro metros), e
com grande poder de luminosidade, como os utilizados em quadras esportivas,
mesmo quando providos de anteparo de direcionamento para baixo;
c) a iluminação externa às edificações com lâmpadas a vapor de sódio e
mercúrio;
d) a implantação de quaisquer edificações ou empreendimentos para fins
urbanos, inclusive hotéis, clubes, recintos para festas e/ou exposições, e
outros, assim como a realização de espetáculos ao ar livre durante o período
noturno, com o objetivo de evitar concentrações luminosas e aumento do fluxo
de veículos;
e) a utilização de fogos de artifício para espetáculos pirotécnicos;
f) a abertura de novas estradas ou vias.
III. até o raio de 2 km (dois quilômetros) ficam proibidos:
a) sistemas de iluminação externa com altura superior a 3 m (três metros),
mesmo quando providos de anteparo de direcionamento para baixo;
b) iluminação externa às edificações com lâmpada do tipo fluorescente;
c) implantação de iluminação pública e asfaltamento nas vias existentes
(vicinais, estradas secundárias e similares);
d) instalação de novas torres de transmissão de alta tensão e de retransmissão
de sinais, bem como caixas d' água com altura superior a 7 m (sete metros);
e) trânsito de veículos automotores com farol em luz alta.
IV. até o raio de 1 km (um quilômetro) ficam proibidos:
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a) sistemas de iluminação externa às edificações com altura superior a 2,5 m
(dois metros e meio), mesmo quando provido de anteparo de direcionamento
para baixo;
b) a permanência de veículos estacionados com faróis ligados.
V. até o raio de 300 m (trezentos metros) deverão ser observadas as restrições
da Resolução nº 15 de 1994 do CONDEPACC que, entre outras providências,
proíbe qualquer tipo de edificação ou iluminação nos terrenos inseridos nesta
área.
LEI MUNICIPAL DE CAETÉ-MG
O Observatório Astronômico da Serra da Piedade, localizado na Serra
da Piedade, na cidade de Caeté e ligado a Universidade Federal de Minas
Gerais – UFMG foi inaugurado em 1973, abriga atividades de formação de
pesquisadores e educadores e visitas orientadas de turmas escolares. O
Observatório é aberto a visitação pública e conta com dois telescópios
profissionais e 14 amadores.
Em comunicação pessoal com o Prof. Rodrigo Dias Tarsia, que na
época da criação da lei era diretor do Observatório, informou que entrou em
contato com a assessoria do prefeito de Caeté, no sentido de conseguir uma
cópia da lei, mas não foi encontrada nenhuma cópia da legislação nos
arquivos. Os documentos referentes à criação da lei que estavam na UFMG
também não foram encontrados, inclusive os enviados pela International
Darksky Association, que na época estava iniciando as atividades.
Segundo o Prof. Rodrigo Dias Tarsia, a legislação foi aprovada pela
Câmara de Caeté próximo ao ano de 1982, e que até o último ano (1993) em
que ele foi Diretor do Observatório, a lei era respeitada e funcionava muito
bem, pois todas as modificações a serem efetuadas nos sistemas de
iluminação eram previamente consultadas com a direção do Observatório antes
de serem efetuadas. As luminárias instaladas eram providas de proteção para
evitar a dispersão de luz para o céu e eram sempre orientadas no sentido
oposto ao do Observatório (em relação ao poste), sempre para proteger o
Observatório no máximo possível. Na análise feita pelo ex-Diretor, até hoje,
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próximo ao Observatório, a lei é respeitada. Outros locais não tão próximos da
Serra da Piedade onde o Observatório se localiza não obedecem à lei.
A criação da lei iniciou-se com cartas, documentos e catálogos, enviados
pelo americano David Crawford, um dos fundadores da International Darksky
Association, que enviou uma série de informações sobre lâmpadas e
luminárias. Logo após isso, foi feito um acordo entre a Prefeitura de Caeté, a
FEAM, a CEMIG e o Observatório para fixar padrões, de onde foi feita uma ata
com os detalhes. Dez anos após esse acordo, para que um condomínio
localizado próximo ao Observatório fosse expandido, os proprietários do
condomínio procuraram a CEMIG, que sabendo do acordo procurou a direção
do Observatório. Assim, o prefeito da época, Jair de Carvalho, propôs a criação
de uma lei que fixasse padrões de iluminação. A lei foi baseada nos dados do
acordo, que foi constado na ata da reunião entre a Prefeitura de Caeté, a
FEAM, a CEMIG e o Observatório. Logo após a aprovação da lei, foi enviado
ao ex-Diretor do Observatório uma cópia da ata da aprovação da lei pela
Câmara de Caeté. Tal lei impunha às novas mudanças dos sistemas de
iluminação de Caeté, ou uma nova instalação, deveria ser com o uso de
luminárias que só direcionassem a luz para baixo, e nunca para cima.
ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o órgão
responsável pela normalização técnica no país, fornecendo a base necessária
ao desenvolvimento tecnológico brasileiro.
A Lei nº 4.150 / 62 institui o regime obrigatório de preparo e observância
das normas técnicas nos contratos de obras e compras do serviço público de
execução direta, concedida, autárquica ou de economia mista, através da
Associação Brasileira de Normas Técnicas e dá outras providências.
Algumas normas da ABNT padronizam materiais que podem resultar na
diminuição da poluição luminosa, tais como:
• ABNT NBR 5101 / 1992 - Iluminação Pública - Fixa requisitos mínimos
necessários à iluminação de vias públicas, os quais são destinados a propiciar
algum nível de segurança ao tráfego de pedestres e veículos;
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• ABNT NBR 5181 / 1976 – Iluminação de túneis;
• ABNT - NBR IEC 60598 / 1999 - Luminárias;
• ABNT - NBR 15129/ 2004 - Luminárias para iluminação pública;
• ABNT NBR - IEC 60662 / 1997 - Lâmpadas a vapor de sódio a alta pressão;
• ABNT NBR IEC 1167 – Lâmpadas a vapor metálico;
• ABNT NBR – 13593 / 2003 - Reator e ignitor para lâmpada a vapor de sódio a
alta pressão;
• ABNT NBR - 5123 / 1998 - Relé fotoelétrico e tomada para iluminação;
• Outras : Postes, lâmpadas a vapor de mercúrio, capacitores, conectores, etc.
ISO 14001
Conforme comunicação pessoal com o consultor ambiental Ivo Neves
com relação a ISO 14001 e a poluição luminosa tem-se:
"A ISO 14001 objetiva estabelecer um padrão internacional para gestão
de meio ambiente em organizações públicas e privadas, dos diversos
seguimentos de mercado. Sua estrutura, baseada em um ciclo P-D-C-A (Plan-
Planejar, Do-Fazer, Check-checar e Action-Agir) e com o foco na melhoria
contínua, possibilita a qualquer organização tratar o tema ambiental de forma
profissional.
Dentre os diversos aspectos ambientais gerenciáveis, tais como os
resíduos sólidos, os efluentes industriais, as emissões atmosféricas, pode-se
citar também a poluição luminosa. Este tipo de aspecto é pouco citado nos
Sistemas de Gestão Ambiental brasileiros, já que existem poucos diplomas
legais leis que regem itens mínimos de atendimento.
Como exemplo de diploma legal, tem-se a Portaria Ibama nº 11 de
30/1/95 que descreve limites/práticas a serem seguidas. Estes devem ser
contemplados no caso de implantação de Sistema de Gestão Ambiental a que
elas se apliquem.
A ISO 14001 busca abranger todas as situações que possam interagir
de forma negativa ao meio ambiente e propor atividades de gerenciamento
cabíveis. No caso da poluição luminosa, que afeta o comportamento de
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
animais e seus hábitos, a ISO 14001 pode colaborar na minimização destes
impactos."
2.7. RESULTADOS OBTIDOS COM O CONTROLE DA POLUIÇÃO
LUMINOSA NO MUNDO
Apesar de vários locais terem implementado leis e regulamentações
para combater a poluição luminosa, apenas alguns dados são encontrados na
literatura sobre os resultados obtidos. De acordo com HOLLAN (2003), o
declínio da poluição luminosa ocorrerá somente após todos os sistemas de
iluminação antigos forem reconstruídos obedecendo as leis. Portanto, um
melhoramento em larga escala só poderá ser observado após dez anos ou
mais.
Os resultados foram divididos por locais onde foram aplicadas medidas
para combater a poluição luminosa.
2.7.1. EUROPA
ITÁLIA
A Itália decretou legislações contra poluição luminosa em 9 de 20
regiões, sendo que as leis da Lombardia e Lazio são especialmente notáveis.
Em Roma, a organização que administra a iluminação publica (ACEA) tem o
compromisso de trocar 100.000 lâmpadas até 2010, com intuito de reduzir o
brilho do céu noturno, poluição luminosa e consumo energético (CINZANO,
2002). Como foi descrito anteriormente, o grupo italiano do Prof. Cinzano foi o
primeiro a publicar um Atlas mundial do brilho do céu noturno. A seguir são
comentados os resultados de medidas que foram tomadas em dois locais da
Itália.
PROVÍNCIA DE FROSINONE (ITÁLIA):
É uma das áreas com maior concentração de torres da Itália que adotou
algumas regulamentações para minimizar os problemas de poluição luminosa.
A luta contra a poluição luminosa na Itália começou nesta Província.
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As intervenções foram divididas em 5 fases (DI SORA, 2002):
Fase 1: a) Publicação de regulamentos; b) liberação dos impressos com os
regulamentos; c) notificação a todos aos vendedores de material elétrico para
afixarem as regulamentações em suas lojas; d) distribuição de informativos
para o público em geral, instituições privadas e organizações profissionais.
Fase 2: reconhecimento de todos os sistemas de iluminação ao ar livre
públicos e seleção daqueles que precisavam ser modificados, começando das
fontes mais poluentes (mais tarde foram feitos os privados).
Fase 3: modificação e substituição de sistemas de iluminação em desacordo
com a regulamentação do município. Para os sistemas de iluminação de outras
instituições, pública ou privada, uma carta foi enviada com uma planilha
contendo: a) o tipo de irregularidade verificada; b) sugestões para eliminar o
problema; c) disponibilização de pessoal técnico especializado.
Fase 4: Sanções administrativas se os regulamentos não fossem cumpridos.
Se necessário uma rápida consultoria poderia ser dada na câmara da cidade.
Fase 5: Verificação final do sistema para sua aprovação ou pedido para
melhoramento.
Metas atingidas e critérios de ação:
Em Frosinone e Ferentino as modificações começaram oficialmente em
Junho de 2000. Foram reduzidos aproximadamente 28 milhões de lumens em
Frosinone e 12 milhões em Ferentino.
As modificações nas instituições públicas foram as seguintes:
Prédio da Administração da Província (esferas brancas): 90.000 lumens
Prisão (lâmpadas de rua e spot lights): 2.090.000 lumens
Departamento de veículos: 32.400 lumens (redução energética de 40%).
Aeroporto militar: 100.000 lumens
Estação Ferroviária: 350.000 lumens
Escola Superior Técnica: 160.000 lumens
Hospitais: 336.000 lumens
Sistema de depuração pública ASI: mudança estrutural com redução no poder
de 53 luminárias de 400W Na
+
para 150W de Na
+
e 25 luminárias de 250W Hg
para 150W Na
+
.
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Com estas alterações, cerca de 175.000 lumens a menos foram
direcionados ao céu. O consumo de energia diminuiu de 27,45kW/h para
15,75kW/h, com uma redução adicional de 50% após as 23:00 horas. A conta
de energia elétrica reduziu de 12.913 euros para 3.711. O custo para
implantação do sistema foi de 8.780 euros em 2001 e foi pago em um ano.
LOMBARDIA (ITÁLIA):
Conforme a Lei nº 17 de 27 de março de 2000, algumas medidas anti-poluição
luminosa foram tomadas nesta região e citadas abaixo (BONATA, 2002):
-No ano de 2002 quase todas as pessoas fizeram sistemas que não emitissem
acima de 90º, respeitando as regras técnicas.
-Os sistemas de iluminação foram planejados para emitir uma intensidade
máxima de 0cd/klm em um ângulo de 90º para atingir um nível de consumo
energético reduzido e aperfeiçoar as condições espaciais.
-Os sistemas de iluminação foram planejados com uma luminância média não
maior que os níveis mínimos requeridos pelas regras padrão de segurança e
com maior coeficiente de utilização.
-Mais de 1400 municípios foram registrados com documentos técnicos,
formativos e informativos.
-3 folhetos informativos da região da Lombardia, Província de Lecco e Varese,
e alguns artigos em periódicos locais e regionais e nos jornais diários foram
publicados.
-Planilhas com planos de iluminação, guias de planejamento, regulamentações
visuais foram preparadas e distribuídas gratuitamente.
Metas atingidas:
Nas ruas houve uma redução de 3-10% do fluxo de luz para o céu para 0-0,5
cd/klm de intensidade. O fornecimento da cidade de 15-30% foi para 0-15
cd/klm.
REPÚBLICA TCHECA
A Republica Tcheca foi a primeira nação do mundo a aprovar uma lei
contra a poluição luminosa que foi aplicada em todo território.
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Em um artigo de HOLLAN (2003), foi relatado que ocorreu uma redução
no consumo energético da iluminação e o depoimento das pessoas que o
ambiente noturno está bem mais agradável, incluindo o céu.
Diversas buscas por dados foram realizadas, mas infelizmente não se
conseguiu nenhum dado mais concreto da situação na República Tcheca. Uma
outra forma de se buscar dados foi através de comunicação com o Dr. Jan
Hollan que não respondeu a nenhum dos e-mails enviados a ele.
Foi também encaminhado um e-mail para o Departamento de Meio
Ambiente da República Tcheca, que em resposta ao pedido de dados sobre a
situação da poluição luminosa, indicou e encaminhou o e-mail ao Dr. Jan
Hollan, que também novamente não respondeu.
HUNGRIA
A poluição luminosa é um problema que vem aumentado na Hungria.
Para prevenir o crescimento da degradação da visualização do céu noturno
uma associação foi feita entre astrônomos profissionais e amadores e
engenheiros no ano de 2000 (KOLLÁTH, 2002).
As estratégias adotadas foram:
-Palestras e artigos sobre poluição luminosa para os engenheiros de
iluminação.
-Acordo com o Colégio Técnico de Budapeste: na Hungria a única
universidade em que os engenheiros são treinados é o Colégio Técnico de
Budapeste. Existe uma aula obrigatória para os engenheiros elétricos intitulada
“Proteção ambiental industrial” e o tópico poluição luminosa foi incluído.
-Foram publicados artigos em revistas e jornais científicos e foram dadas
palestras para os habitantes do país. Um programa de 1 hora em uma rádio
pública central foi dedicada ao tema poluição luminosa.
-No encontro de professores e estudantes de física o tema poluição
luminosa foi o tópico principal.
-16.000 luminárias de com lâmpadas de mercúrio de 250W foram
trocadas nas estações ferroviárias da Hungria por lâmpadas de sódio de 150W.
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________59
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Metas atingidas:
Com a reconstrução do sistema de iluminação das estações ferroviárias
houve uma redução de 40% no consumo de energia elétrica. As ferrovias estão
bem mais iluminadas, os passageiros e os trabalhadores da ferrovia estão mais
satisfeitos com a ferrovia e a estação ferroviária iluminada de forma segura. A
economia foi maior que 1 milhão de euros por ano. O custo total da
reconstrução foi recuperado em 3 anos.
O custo das luminárias de boa qualidade foi reduzido significativamente
devido a competição entre os vendedores.
ILHAS CANÁRIAS
Em 1988 a lei 31/88 referente a proteção da qualidade astronômica dos
observatórios IAC conhecida como “Lei dos céus das Canárias” foi votada e em
1992 as regulamentações desta lei foram aprovadas. Desde então vários
projetos e melhoria das instalações foram implantadas (CASTRO & LA PAZ,
2003):
-Restrição do uso das lâmpadas de vapor de sódio nas ruas.
-Um tipo de lâmpada foi permitido até a meia noite em áreas de pedestres,
jardins, fachadas de monumentos, áreas recreativas e esportivas.
-Laser e projetores de luz foram proibidos.
-Avisos luminosos não podem usar lâmpadas de descarga de alta pressão e
elas são desligadas após a meia noite.
-Somente iluminar o que é necessário;
-Correção nos níveis de iluminação;
-Lâmpadas mais eficientes para cada situação;
-Desligar todos os tipos de iluminação que não são para segurança da
população, tais como, monumentos, luminosos e fachadas.
Metas atingidas: (CASTRO, 2006).
Na TABELA 4 é mostrada a situação antes e depois da implantação de
medidas para o combate da poluição luminosa no aeroporto de Los Rodeos:
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________60
_______________________________________________________________________________________________
GARGAGLIONI, S. R. Análise Legal dos Impactos Provocados pela Poluição Luminosa do Ambiente. Itajubá 2007.
Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
TABELA 4 – Implantação de medidas em Los Rodeos.
Fatores Antes Depois
Projetores com lâmpadas 42 de 2000W/mercúrio
40 de 750W/sódio de alta
pressão
Lumens instalados 7,56 M lumens 4,4 M lumens
Potência instalada 84 kW 30 kW
Consumo anual de energia
368 MWh/ano, a um custo de
33169 euros/ano
80 MWh/ano, a um custo de
7212 euros/ano
Duração das lâmpadas de
vapor
1 ano (mercúrio) 4 anos (sódio)
Custo anual de reposição
(aproximado)
12621 euros 1202 euros
• Instalado sistema de redução de iluminação após as 23h com a
implementação das medidas: 40x340W=13600W
Na TABELA 5 é mostrada a situação antes e depois da implantação de
medidas para o combate à poluição luminosa na Plaza de Europa:
TABELA 5 – Implantação de medidas na Plaza de Europa.
Fatores Antes Depois
Projetores com lâmpadas
44 de
125W/mercúrio
44 de 100W/sódio de
alta pressão
Lumens instalados 286 klumens 418 klumens
Potencia instalada 6 kW 5 kW
Consumo anual de energia
26 MWh/ano, a um
custo de 2369
euros/ano
11 MWh/ano, a um
custo de 999
euros/ano
• Sistema de redução de iluminação após a 0h quando ¾ das lâmpadas são
apagadas.
• O ideal seria o uso de lâmpadas de vapor sódio de alta pressão de 1x50W
para obter o mesmo nível de iluminação.
Na TABELA 6 é mostrada a situação antes e depois da implantação de
medidas para o combate da poluição luminosa em Barlovento:
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________61
_______________________________________________________________________________________________
GARGAGLIONI, S. R. Análise Legal dos Impactos Provocados pela Poluição Luminosa do Ambiente. Itajubá 2007.
Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
TABELA 6 – Implantação de medidas em Barlovento.
Fatores Antes Depois
Lâmpadas
168 de 100W/sódio
de alta pressão
68 de 30W/sódio de
baixa pressão
Lumens instalados 8550 lumens 4800 lumens
Eficiência 50% 67%
Fluxo de luz direcionado
para o céu
35% 0%
Fluxo de luz direcionado
para o solo
65% 100%
• Total de redução de fluxo para o céu (poluição): 84,8%
• Total de redução de fluxo para o chão (iluminação): 3,6%
• Total de economia no consumo de energia: 65%
2.7.2. AMÉRICA
Na América, a referência em legislação e controle contra a poluição
luminosa é do Chile, tendo em vista que os maiores telescópios da América
estão instalados nesse país.
CHILE
O Chile apresenta uma legislação nacional para o controle da qualidade
da iluminação e minimizar gasto energético e o brilho no céu noturno. As
principais medidas para redução da poluição luminosa implementadas no Chile
no final da década de 90 foram a convergência da luz para o solo e não para o
céu, uso de lâmpadas mais eficientes como as vapor de sódio de alta e baixa
pressão e redução de luzes desnecessárias. No norte do Chile, locais próximos
aos principais observatórios do país estão sendo beneficiados por essas
medidas (SANHUEZA & SANTANDER, 2003).
Monte Pátria foi o primeiro município chileno a cumprir 100% com o
Decreto Supremo 686. Foram trocadas 3700 luminárias, sendo observada
melhorias na segurança pública. Foi instalado um sistema que reduz o
consumo em 60%, e a emissão de luz em 36%, após 4 horas de uso. A
economia de energia foi de US$ 150,000/ano.
Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica ______________________________________________62
_______________________________________________________________________________________________
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
Metas atingidas:
Na TABELA 7 é mostrada a situação antes e depois da implantação de
medidas para o combate da poluição luminosa (Norma DS686) na cidade de
Vicunha:
TABELA 7 – Implantação de medidas em Vicunha
Fatores Antes Depois
Nível de iluminação 7.800 k lumens
8.900 k lumens
(+48%)
Potência Instalada 210 kW
110 kW
(-48%)
Fluxo de luz direcionado
para o céu
24 kW
1,1 kW
(-95%)
Fonte: Adaptado de CASTRO, (2006)
• Foram modificados/trocados 1.534 luminárias.
• Na Avenida Las Delícias houve uma redução de 50% no consumo
energético.
Na TABELA 8 é mostrada a situação antes e depois da implantação de
medidas para o combate da poluição luminosa (Norma DS686) na cidade de La
Serena:
TABELA 8 – Implantação de medidas em La Serena.
Fatores Antes Depois
Nível de iluminação 32 M lumens
58 M lumens
(+68%)
Potência Instalada 810 kW
660 kW
(-19%)
Fluxo de luz direcionado
para o céu
161 kW
11,7 kW
(-93%)
Fonte: Adaptado de CASTRO, (2006)
• Foram modificados/trocados 5.692 luminárias e foram colocadas 469 novas.
ESTADOS UNIDOS
No ano de 1992-93, a cidade de Tucson, no Arizona, trocou as lâmpadas
de mercúrio por lâmpadas de vapor de sódio. Cerca de 40.000 lâmpadas foram
instaladas direcionadas para o solo, reduzindo o brilho no céu noturno e
reduzindo os custo em cerca de 2 milhões de dólares (IDA, 2006).
Capítulo 3 – Materiais e Métodos _______________________________________________63
_______________________________________________________________________________________________
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
CAPÍTULO 3. MATERIAIS E MÉTODOS
Para atingir os objetivos deste estudo, a metodologia aplicada para o
desenvolvimento do mesmo foi através de pesquisas bibliográficas referentes
ao tema, conforme é descrito na FIGURA 20.
FIGURA 20 - Fluxograma do Método.
Capítulo 3 – Materiais e Métodos _______________________________________________64
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
Os materiais que foram utilizados para o desenvolvimento da presente
pesquisa são:
• bibliografias referente ao tema (livros, materiais impressos, publicações na
Internet, dissertações, seminários);
• legislações de países que adotaram sistema de controle contra a poluição
luminosa;
• entrevistas com especialistas no assunto.
Conforme indicado na FIGURA 20, o detalhamento do método utilizado
consiste em:
(1) O método utilizado na presente pesquisa é a revisão bibliográfica sobre o
tema poluição luminosa.
(2) A revisão bibliográfica inicia-se com um breve histórico sobre a luz,
descreve as informações sobre a poluição luminosa, onde são abordados os
tipos e vários importantes impactos da poluição luminosa. Aborda também o
uso racional da iluminação, onde são descritas as características das
lâmpadas, luminárias e equipamentos auxiliares, apresentando o espectro dos
diversos tipos de lâmpadas utilizadas, tabela comparativa de lâmpadas em
diversos aspectos e normas para a utilização de luminárias.
(3) Descrição da legislação de diversos países onde existe o controle da
poluição luminosa. Da pesquisa realizada, as normas encontradas no Brasil
tratam de assuntos ambientais e astronômicos. Também são abordadas
algumas normas existentes no Brasil.
(4) Apresentação de estudos de implantação da legislação relativa ao tema em
diversos países.
(5) Resultados obtidos através da aplicação da lei apresentados através de
aspectos técnicos, onde se pode comprovar a mudança nos sistemas de
iluminação e os ganhos por ela realizados.
Capítulo 3 – Materiais e Métodos _______________________________________________65
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
(6) Apresentação de um breve estudo sobre o Observatório do Pico dos Dias
(OPD) e do sistema de iluminação da cidade de Itajubá, com a apresentação
de alguns dados.
(7) Análise dos dados por meio da revisão bibliográfica, do estudo de caso e
seus impactos.
(8) Através da análise realizada é verificada a viabilidade ou não da proposição
de um anteprojeto de lei relativo a poluição luminosa para o Brasil no sentido
de que sejam fixados padrões a serem seguidos para diminuir o impacto e
fazer uso mais eficaz dos sistemas de iluminação.
3.1. Caracterização da área de estudo – Observatório do Pico dos
Dias (OPD)
O Laboratório Nacional de Astrofísica - LNA é uma das unidades de
pesquisa integrantes da estrutura do Ministério da Ciência e Tecnologia - MCT.
Foi o primeiro Laboratório Nacional implementado no Brasil em 1985 e, desde
então, seu modelo tem sido aperfeiçoado. A sede do Laboratório Nacional de
Astrofísica - LNA está localizada na cidade de Itajubá, no sul do estado de
Minas Gerais.
FIGURA 21 – Mapa de localização das cidades de Itajubá e Brazópolis.
Fonte: LNA, (2007)
Capítulo 3 – Materiais e Métodos _______________________________________________66
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
O Laboratório Nacional de Astrofísica - LNA opera o Observatório do
Pico dos Dias - OPD, localizado entre os municípios sul-mineiros de Brazópolis
(37km da cidade de Itajubá, 18 km em linha reta) e Piranguçu, a 1864m de
altitude, 900m acima do nível médio da região, nas coordenadas geográficas,
Longitude: 45° 34' 57"W e Latitude: 22° 32' 04"S, conforme é mostrado no
mapa de localização das cidades na FIGURA 21.
Na FIGURA 22 é mostrada uma foto aérea do Observatório do Pico dos
Dias onde está localizado o telescópio Perkin-Elmer de 1,6 m de diâmetro.
Além dele, existem mais 3 telescópios menores, dois telescópios de 0,60 m de
diâmetro e um de 0,40 m de diâmetro.
FIGURA 22 – Vista aérea do Observatório do Pico dos Dias.
Fonte: LNA, (2007).
Na FIGURA 23 é mostrado o principal telescópio do OPD, o Perkin-
Elmer, o maior telescópio do Brasil instalado em solo brasileiro.
Capítulo 3 – Materiais e Métodos _______________________________________________67
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
FIGURA 23 – Telescópio 1,6m Perkin-Elmer.
Fonte: LNA, (2007)
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________68
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
CAPÍTULO 4. RESULTADOS E ANÁLISES
De acordo com a Constituição Federal de 1988 em seu Art. 225 –
“Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso
comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder
Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes
e futuras gerações”. Por este artigo, a CF/88 reconheceu a existência do Direito
Ambiental, que é diretamente ligado ao direito à vida, direito este de cada
cidadão.
Sendo assim, este é um direito assegurado pela Constituição Federal e
cabe ao Poder Público zelar por um meio ambiente adequado, visando à
qualidade de vida da pessoa humana, que é a destinatária deste direito. Deste
modo, deve-se estender a excessiva quantidade de iluminação artificial a este
tipo de proteção ambiental. Deste meio ambiente fazem parte todos os
recursos naturais que são determinantes a existência do ser humano; a água, o
solo, o subsolo, a atmosfera, a flora, a fauna. E por que não o céu e as
estrelas? Visto que os recursos naturais, numa definição básica, são a matéria
e a energia que a natureza coloca à nossa disposição para que,
transformando-os ou usando-os diretamente, possa o ser humano sobreviver e
ter qualidade de vida.
A propagação cada vez maior da poluição luminosa constitui em um
injustificável gasto de energia, que causa desequilíbrio do ecossistema e
impede a observação do céu pela população. A fauna e a flora necessitam da
escuridão para sua sobrevivência equilibrada. O excesso de iluminação em
zonas costeiras interfere no comportamento de espécies marinhas. Portanto,
normas que regulamentem e limitem a iluminação nestes locais são urgentes e
necessárias para auxiliar na conservação da biodiversidade.
O uso irracional de sistemas de iluminação provoca a poluição
atmosférica, pois sistemas ineficientes de iluminação consomem mais energia
que um sistema eficiente e causam danos ambientais.
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________69
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GARGAGLIONI, S. R. Análise Legal dos Impactos Provocados pela Poluição Luminosa do Ambiente. Itajubá 2007.
Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
O aquecimento global poderia ser reduzido se os sistemas de iluminação
ineficientes consumissem menos energia. Desta forma, a diminuição da
poluição luminosa evitaria o desperdício de energia e possibilitaria a redução
da poluição atmosférica.
Os problemas ambientais nas fases de produção, transporte, geração e
uso da energia poderiam ser reduzidos através de parâmetros fixados por
regulamentações e leis. Estas leis regulamentariam no sentido da redução da
poluição luminosa e, conseqüentemente, da poluição atmosférica. Os efeitos
positivos seriam os ganhos em créditos de carbono e na utilização da energia
que seria desperdiçada em outros sistemas elétricos.
Os impactos sociais relacionados ao excesso de iluminação também
poderiam ser combatidos com regulamentações nos níveis de iluminação
evitando-se o ofuscamento da visão dos seres humanos, a fadiga visual,
melhorando a percepção visual e a segurança nas rodovias. Nessa mesma
linha, estas regulamentações evitariam a intensidade de luz muito forte que
invade as casas e que podem causar problemas no sono e stress. Além dos
problemas ambientais e sociais, a poluição luminosa pode causar prejuízos
econômicos (desperdício energético) e problemas de segurança pública.
Uma correlação muito importante a ser considerada é a de que a
exposição à luz durante a noite pode aumentar o risco do câncer de mama. O
nosso ordenamento jurídico prevê elementos que fixam padrões relativos a
poluição sonora. Portanto, situação análoga deve ser estendida a poluição
luminosa, em defesa da saúde da pessoa humana, visto que o excesso de
iluminação também é nocivo a saúde.
A poluição luminosa deveria ser assunto de debates, da mesma forma
que a poluição sonora tem sido na cidade de Itajubá. Os cidadãos, autoridades
legislativas, administrativas e judiciárias deveriam discutir este importante tema
que passaria também por um processo de regulamentação de níveis de
iluminação de locais, equipamentos a serem utilizados, entre outros. Tal como
a poluição sonora tem sido discutida por comissões para fixar limites de
decibéis estabelecidos por leis a serem respeitados pelos proprietários de
carros de som e sistemas que fazem uso da propaganda em ambientes
públicos. Ambos os tipos de poluição agridem o meio em que vivemos e devem
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________70
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
merecer uma especial atenção, visto que interferem na qualidade de vida e de
saúde de todos os cidadãos.
É importante diferenciar a poluição luminosa de um sistema de
iluminação que utiliza lâmpada energeticamente eficiente. Os sistemas de
iluminação mal projetados podem utilizar lâmpadas eficientes e ter iluminação
dispersiva. Neste caso, a eficiência energética da lâmpada não foi suficiente.
Lâmpadas poderiam ser instaladas em locais onde a potência requerida seria
menor do que a utilizada. Sistemas de redução de luminosidade poderiam ser
implementados em locais onde a quantidade de pessoas e veículos é pequena
nas horas posteriores a meia noite até o amanhecer do dia.
Alguns países, como a Itália e a Espanha, adotaram medidas para a
redução da poluição luminosa através de uma legislação no assunto. Essas
medidas trouxeram significativos ganhos econômicos, ambientais, sociais e
científicos. O Brasil poderia basear-se nas experiências adquiridas nos locais
onde existem regulamentações e fixar os padrões no sentido de iluminar com
mais eficiência e economia.
4.1. Estudo de Caso do Observatório do Pico dos Dias
A pesquisa científica na área da astronomia também é prejudicada pelo
excesso de iluminação artificial durante a noite. Como ocorre em outros países,
também no Brasil, a falta de planejamento nos sistemas de iluminação nas
cidades limita o poder de observação dos telescópios, conforme demonstrado
na TABELA 9.
TABELA 9 – Impactos astronômicos da poluição luminosa.
Impactos Científicos
• Perda do poder de observação dos telescópios.
• Prejuízos para as pesquisas cientificas.
CRAWFORD (1999) demonstrou que o aumento da luminosidade
artificial do céu reduz o poder de observação dos telescópios e exemplificou a
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________71
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de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
questão em um telescópio de 4m. O poder de observação reduz a medida que
a porcentagem do fundo do céu foge do valor natural (como se o diâmetro do
espelho fosse reduzido).
Os dados demonstrados na TABELA 10 foram obtidos aplicando-se nos
dados disponíveis a fórmula do “diâmetro equivalente do espelho” descrita no
item “Impactos Científicos” e utilizando o método desenvolvido por
CRAWFORD (1999) no telescópio de 1,60 m instalado no Pico dos Dias.
É possível verificar que a alteração no fundo de céu natural diminui o
poder do telescópio. O método foi aplicado nos dados do telescópio do
Observatório Pico dos Dias, no sentido de se demonstrar que alterações no
fundo de céu natural provocam perdas no poder de observação dos telescópios
e não no sentido de se quantificar exatamente qual a perda que a poluição
luminosa tem provocado no citado local.
Pode-se constatar pela análise dos dados da TABELA 10 que a
luminosidade artificial diminui o poder de observação do telescópio de 1.60 m
de diâmetro de espelho. O diâmetro efetivo deste espelho é “reduzido” para
1,13 m para o caso de a contribuição de luz artificial duplicar em relação a um
céu sem luz artificial, ou seja, sem poluição luminosa.
TABELA 10 – Simulação de porcentagem perdida pela iluminação artificial em
um telescópio de 1,6 m.
Luminosidade
artificial do céu
Diâmetro do
espelho em metros
1,00 1,60
1,10 1,52
1,20 1,46
1,50 1,31
2,00 1,13
3,00 0,92
4,00 0,80
Na FIGURA 24 pode-se verificar o demonstrado na TABELA 10,
observando-se a diminuição no diâmetro efetivo do espelho à medida que a
luminosidade artificial do céu (Brilho do céu) aumenta.
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________72
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
FIGURA 24 – Diâmetro do espelho x Brilho do Céu
Baseado na Lei de Walker (I = 0.01Pd
-2.5
) e tomando-se como exemplo
as cidades existentes no entorno do Observatório do Pico dos Dias, obtém-se a
TABELA 11, utilizando-se os dados disponíveis do Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística (IBGE, 2007), onde a população é dada por P, em
habitantes, e também considerando que a faixa de lumens emitidos por pessoa
está entre 500-1000 e a distância (d) dada em km, em linha reta entre cada
cidade do entorno e o Pico dos Dias, tem-se que para a cidade de Itajubá - MG,
I = 0,66. Isto significa que a cidade de Itajubá - MG contribui com 66% de
aumento no brilho do céu comparado com o fundo natural.
Apesar da cidade de Itajubá - MG ser maior do que a cidade de
Brazópolis - MG, o impacto provocado por Brazópolis - MG é de I = 0,92, maior
do que o de Itajubá, visto que Brazópolis - MG está a 7,5 km do Observatório
Pico dos Dias e Itajubá a 18,5 km, mesmo Itajubá - MG sendo 6,4 vezes maior
do que Brazópolis - MG.
As distâncias entre as cidades utilizadas na TABELA 11 e o
Observatório do Pico dos Dias foram obtidas através do programa Google
Earth.
É importante salientar que neste exemplo os padrões de iluminação
americanos, local onde foram considerados os valores da faixa de lumens
emitidos, podem ser diferentes dos instalados no Brasil.
1,6
1,52
1,46
1,31
1,13
0,92
0,8
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
11,11,21,52 3 4
Brilho do céu
Diâmetro (m)
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________73
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de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
TABELA 11 – Impacto da poluição luminosa provocada pelas cidades
Cidade Distância População Impacto
São José do Alegre 24 4178 0,01
Pedralva 33 12756 0,02
Maria da Fé 32,5 15330 0,03
Santa Rita Sapucaí 33,5 34920 0,05
Pouso Alegre 49 125209 0,07
Piranguinho 15 8160 0,09
Campos do Jordão 24 49512 0,18
Piranguçu 9 5329 0,22
Itajubá 18,5 90812 0,62
Brazópolis 7,5 14206 0,92
A FIGURA 25 mostra o impacto da luminosidade artificial provocado
pelas cidades localizadas no entorno do Observatório do Pico dos Dias, onde
pode-se verificar a cidade de Brazópolis - MG com o maior impacto, e também
a cidade de Piranguçu - MG, que mesmo sendo menor do que a cidade de
Campos do Jordão - SP, tem maior impacto.
FIGURA 25 – Cidades x Impacto
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
Impacto
Brazópolis
Itajubá
Piranguçu
Campos do Jordão
Piranguinho
Pouso Alegre
Santa Rita Sapucaí
Maria da Fé
Pedralva
São José do Alegre
Cidades
Na FIGURA 26 é mostrada a poluição luminosa no entorno do Pico dos
Dias. Pode-se notar o brilho no céu (Sky Glow) acima das cidades de Itajubá,
Santa Rita do Sapucaí, Pouso Alegre e Campos do Jordão. Este brilho no céu
é devido à poluição luminosa, resultado da falta de planejamento dos sistemas
de iluminação e causado por toda luz que ilumina acima da linha do horizonte.
Conforme já descrito anteriormente, o mau planejamento dos sistemas de
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________74
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
iluminação resulta em desperdício de energia e diminui o poder de observação
dos telescópios que estão localizados no Observatório do Pico dos Dias. Ao
centro da figura, visualiza-se a Via Láctea.
FIGURA 26 - Poluição luminosa no entorno do Pico dos Dias.
Fonte: Laboratório de Física e Astronomia da UNIVAP
A imagem foi obtida pela equipe do Laboratório de Física e Astronomia
da UNIVAP. O equipamento é um fotômetro imageador all sky de alta
resolução que trabalha obtendo imagens com sete filtros e uma oitava posição
sem filtro (o fundo ou céu natural). Opera no OPD por um convênio técnico
científico entre LNA e UNIVAP a partir do ano de 2002. Os dados do
equipamento óptico são utilizados na pesquisa científica da atmosfera terrestre,
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________75
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
região da ionosfera e mesosfera (conforme comunicação pessoal com o Prof.
José Ricardo Abalde, da UNIVAP).
A origem do problema depende de como os sistemas de iluminação
estão instalados e projetados. Deve-se considerar a possibilidade da luz
dispersar para fora da área a ser iluminada. Muitos pontos de iluminação são
obsoletos, alguns ainda utilizam lâmpadas incandescentes e muitos outros
utilizam as lâmpadas de vapor de mercúrio, que são altamente poluentes em
todo o espectro visível.
No caso da cidade de Itajubá, pode-se observar na FIGURA 27 que os
pontos de iluminação pública são baseados em sua maior parte por lâmpadas
de vapor de mercúrio. Na parte inferior da imagem pode visualizar a Sub-
estação da CEMIG que emite uma quantidade de luz muito grande em direção
ao céu.
FIGURA 27 – Vista noturna do Pico do Dias da iluminação da cidade de
Itajubá-MG.
Foto: Carlos Erli Martins, 2007
4.2. Análise dos sistemas de iluminação da cidade de Itajubá
A grande parte dos sistemas de iluminação da cidade de Itajubá utiliza
as obsoletas luminárias com refrator prismático, que causam dispersão da luz,
e luminárias abertas. Ambas as luminárias apresentam baixo rendimento
luminotécnico. Além disso, a grande maioria das lâmpadas utilizadas em
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Itajubá é de vapor de mercúrio. Estas lâmpadas utilizam mais potência e são
menos eficientes quando comparadas as de vapor de sódio.
O uso de sistemas de iluminação ineficientes ocorre em diversos locais
da cidade. Na FIGURA 28 são mostrados e enumerados três sistemas de
iluminação de tipos diferentes, localizados no início da Av. BPS.
FIGURA 28 – Sistemas de iluminação do início da Av. BPS.
Pode-se observar na FIGURA 28 que as luminárias públicas 2 e 3
possuem características diferentes. A luminária de n
o
3 possui alto rendimento
luminotécnico e grau de proteção (IP) que não deixa que impurezas externas
atrapalhem seu rendimento. Isto se deve ao fato de ser bem vedada,
impedindo umidade, poeira e insetos em seu interior. A luminária de n
o
2 não
tem um bom rendimento luminotécnico, utiliza o refrator prismático que causa
dispersão da luz e não possui um grau de proteção que impeça a poeira e
insetos em seu interior. Esta luminária é muito utilizada na cidade de Itajubá. A
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dispersão da luz da mesma é pior quando utilizada em conjunto com as
lâmpadas de vapor de sódio que apresentam maior emissão de lumens, se
comparadas à lâmpada vapor de mercúrio.
As luminárias esféricas (ou globos) causam grande dispersão de luz
acima da linha do horizonte, conforme mostrado como n
o
1 na FIGURA 28.
Este tipo de luminária não é eficiente, porém pode ser utilizada quando forem
instaladas proteções em sua metade superior, no sentido de evitar a dispersão,
evitando-se assim a poluição luminosa.
Na Praça Dr. José Braz estão instaladas diversas luminárias esféricas.
Na FIGURA 29 é mostrada a citada Praça no período noturno e com um
detalhe da luminária no período diurno.
FIGURA 29 – Sistemas de iluminação Praça Dr. José Braz.
Pode-se notar que apesar da luminária possuir sistema de proteção
(detalhe da FIGURA 29) para que a luz não seja emitida acima da linha do
horizonte, esta proteção é ineficiente, pois na imagem noturna observa-se a
claridade acima da luminária, iluminando as árvores e provocando a poluição
luminosa.
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Outro fator a ser considerado é a manutenção dos sistemas de
iluminação. Na FIGURA 30, pode-se notar exemplos de alguns sistemas de
iluminação da cidade de Itajubá que necessitam de manutenção.
FIGURA 30 – Sistemas de iluminação sem manutenção.
A luminária 1 de refrator prismático trincado está instalada no início da
Av. BPS. A luminária 2, também de vidro prismático, está instalada próximo à
Delegacia de Ensino. Ambas, além de ineficientes, podem oferecer riscos a
pessoas no caso alguma parte do refrator se soltar. Pode-se notar ainda sujeira
dentro da luminária 1.
Os sistemas de iluminação de fachadas devem ser projetados,
instalados e direcionados para o plano que forem iluminar.
FIGURA 31 – Sistema de iluminação inadequado para fachadas.
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Na Praça Dr. José Braz existe um holofote que ilumina o Museu da
cidade de Itajubá (antigo prédio da Estação Ferroviária). No detalhe da
FIGURA 31 é mostrado o sistema em funcionamento em período noturno.
Pode-se notar que este sistema não é direcional. Além de não iluminar
somente a fachada, causa grande dispersão.
É importante salientar também o fator angulação nos sistemas de
iluminação. Além de o sistema ter que ser moderno e de alto rendimento
luminotécnico, o ângulo de instalação deve ser considerado e instalado a 90º
em relação ao plano em que está fixado para que não ilumine acima da linha
do horizonte.
4.3. Anteprojeto de Lei contra a poluição luminosa
A finalidade do anteprojeto de Lei contra a poluição luminosa
apresentado no Anexo I é a regulamentação de instalações de iluminação
externas e internas, públicas e privadas. Tem o intuito de evitar a poluição
luminosa que ocorre devido ao mau planejamento dos sistemas de iluminação
e dos efeitos produzidos por esta poluição visando a proteção do meio
ambiente noturno, em benefício da flora, fauna e ecossistemas em geral.
Este Anteprojeto de Lei foi baseado nos principais pontos da Lei 6/2001,
de 31 de maio, de ordenação ambiental dos sistemas de iluminação para a
proteção do meio noturno e no DECRETO 82/2005, de 3 de maio, que
complementa pontos da Lei 6/2001, de 31 de maio, de ordenação ambiental
dos sistemas de iluminação para a proteção de meio noturno, ambos da
Catalunia, Espanha.
A seguir é apresentado o Anteprojeto de Lei:
Anteprojeto de Lei contra a poluição
luminosa
Artigo 1
Objeto
É objeto da presente Lei a regulamentação
de instalações de iluminação externas e
internas, públicas e privadas, com intuito
de se evitar a poluição luminosa que ocorre
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devido ao mau planejamento dos sistemas de
iluminação e dos efeitos produzidos por
ela.
Artigo 2
Finalidades
A presente Lei tem as seguintes
finalidades:
a) Regular a implantação dos sistemas de
iluminação no sentido de proteger o meio
ambiente noturno;
b) Manter as condições naturais ao máximo
possível, em beneficio da fauna, da flora e
dos ecossistemas em geral, evitando a
poluição luminosa e prevenindo os efeitos
nocivos provocados por ela nas áreas de
proteção;
c) Promover as eficiências energética e
luminosa das iluminações externas e
internas no sentido de se iluminar com
eficiência e segurança;
d) Evitar a luz intrusa nas residências e
minimizar os danos por ela provocados;
e) Prevenir e corrigir os efeitos da
poluição luminosa na visão do céu, mantendo
o fundo do céu em níveis próximos do
natural.
Artigo 3
Isenção de aplicação
1. Estão isentos de cumprir as obrigações
fixadas pela presente Lei:
a) Os portos, aeroportos, instalações
ferroviárias, estradas;
b) Instalações e dispositivos de
sinalização marítimos (faróis);
c) Instalações das forças armadas e corpo
de bombeiros;
d) Veículos automotores;
e) Infra-estruturas cuja iluminação é
regulada através de normas para garantir a
segurança.
2. Estão excluídos da aplicação da presente
Lei a luz ocorrida por combustão em uma
atividade que não tenham o propósito de
iluminação.
Artigo 4
Zoneamento
1. A divisão do território em áreas deve
ser ajustada ao seguinte zoneamento, em
função da vulnerabilidade a poluição
luminosa.:
a) Área E1: são as áreas de máxima proteção
dos efeitos provocados pela poluição
luminosa, ambientes territoriais que devem
ser objeto de uma proteção especial, por
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motivo das características naturais ou do
valor astronômico especial no qual se pode
admitir um brilho mínimo.
b) Área E2: áreas incluídas em ambientes
territoriais que só admitem um brilho
reduzido.
c) Área E3: áreas incluídas em ambientes
territoriais que admitem um brilho médio.
d) Área E4: áreas incluídas em ambientes
territoriais que admitem um brilho alto,
onde existe alta densidade populacional,
áreas comerciais, industriais e ou de
serviços e também as principais vias do
município, onde a aprovação será feita pela
Secretaria indicada pela autoridade
municipal. A área E4 não pode situar-se a
menos de 2 km de uma área E1.
e) A autoridade municipal poderá em acordo
com a Secretaria indicada para este fim,
efetuar modificações nas áreas de proteção
contra a poluição luminosa sempre que
estudos preliminares indicarem que tal
modificação é pertinente.
f) As áreas E1 próximas as áreas de máxima
proteção ou áreas próximas a costa, devem
ser respeitadas dos efeitos da poluição
luminosa. A Secretaria indicada pela
autoridade municipal tem o poder de
determinar mudanças no sentido de evitar o
impacto negativo nestas áreas ocasionado
pela poluição luminosa.
g) Pontos de referência: pontos próximos às
áreas de valor astronômico ou natural
especial incluídos na área E1, para onde é
necessário estabelecer um regulamento
específico em função da distância para a
área em questão.
Artigo 5
Limitações e proibições
1. Os projetos de instalação de iluminações
que trabalham em horário noturno devem ser
acompanhados por uma planilha justificando
sua necessidade.
2. As secretarias municipais podem
estabelecer característica de valores de
fluxo do hemisfério superior instalado
atendendo às características e
especificidades da área;
3. Os sistemas de iluminação interior não
deverão produzir o mínimo fluxo de luz ao
exterior, luz intrusa, ofuscamento e brilho
no céu;
4. São proibidos:
a) As luminárias com fluxo do hemisfério
superior emitido acima de 50%, a menos que
eles iluminem elementos de interesse
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histórico ou artístico em conformidade com
o projeto aprovado pela Secretaria
designada pela autoridade municipal;
b) As fontes de luz que, por meio de
projetores convencionais ou laser, emitirem
acima da linha do horizonte, a menos que
iluminem elementos de interesse histórico,
aprovado pela Secretaria designada pela
autoridade municipal;
c) Os painéis noturnos de publicidade não
aprovados pela Secretaria designada pela
autoridade municipal;
d) A iluminação de grandes extensões de
praia ou de costa marítima, exceto por
razões de segurança, em caso de emergência
ou aprovados pela Secretaria designada pela
autoridade municipal;
e) A iluminação de instalações em falta com
a planilha justificativa exigida.
Artigo 6
Características das instalações e dos
sistemas de iluminação exterior
1. As instalações e os sistemas de
iluminação devem ser de projetadas e
instaladas de forma a prevenir a poluição
luminosa, favorecendo a economia, o uso
adequado e o uso aproveitamento da energia,
devendo ser instalados os componentes
necessários para este fim.
2. Lâmpadas:
a) A lâmpada a ser utilizada deve ser de
vapor de sódio de alta ou baixa pressão, de
maior eficiência energética e de mínima
emissão de fluxo luminoso fora da área do
espectro visível, porém deve ser compatível
com as funcionalidades de cada local.
b) Os processos de renovação de lâmpadas de
iluminação exterior devem substituir as
lâmpadas de vapor de mercúrio por outras de
menor impacto ambiental e também de menor
potência instalada.
c) As lâmpadas de vapor metálico, poderão
ser objeto de estudo em projetos onde
exista a possibilidade de ocorrer eventos
esportivos televisivos, dada a sua melhor
definição de cores nas imagens.
3) Luminárias:
a) O fluxo do hemisfério superior das
luminárias instaladas em um sistema de
iluminação exterior será de no máximo 1%
nas áreas E1, 5% nas áreas E2, 15% nas
áreas E3 e 25% nas áreas E4.
b) O ofuscamento máximo dos sistemas de
iluminação exterior do tipo viário deve ser
de no máximo 10% nas áreas E1 e E2, e de
15% nas áreas E3 e E4.
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c) A iluminação produzida por projetores
deve limitar-se a superfície a ser
iluminada, não podendo provocar
ofuscamento, luz intrusa e brilho no céu,
devendo ser preferencialmente instaladas do
plano superior para o plano inferior.
d) As luminárias dos sistemas de iluminação
pública devem ter grau de proteção IP66 e
ângulo de fixação de 90
0
com relação ao
plano vertical em que estão fixadas. As
exceções deverão ser aprovadas pela
Secretaria designada pela autoridade
municipal
4. Iluminação:
a) Se as conseqüências da iluminação de um
espaço ou objeto produzir iluminação
residual que invade uma outra área que não
deva ser iluminada, esta deve ser reduzida.
b) A iluminação da fachada de um edifício
deve ter um fluxo luminoso somente na área
da fachada do edifício em questão, não
devendo o fluxo luminoso ultrapassar a área
a ser iluminada.
c) Os sistemas de iluminação instalados nas
áreas E1 e E2 devem ser providos de regime
de funcionamento variável, podendo-se
variar o fluxo de iluminação sem afetar a
uniformidade do fluxo.
d) Os outdoors luminosos ou iluminados nas
áreas externas devem ter luminância máxima
de 50 lumens nas áreas E1, de 400 lumens
nas áreas E2, de 800 lumens nas áreas E3 e
de 1000 lumens nas áreas E4.
e) A iluminação interior dos edifícios, de
vitrines e de janelas que emitam luz ao
exterior devem limitar a sua luminância a
5cd/m
2
nas áreas E1, a 20 cd/m
2
nas áreas
E2, a 40 cd/m
2
nas áreas E3 e a 50 cd/m
2
nas
áreas E4.
f) A iluminação de fachadas de edifícios e
de monumentos de interesse histórico e
cultural devem cumprir a luminância média
de 0 cd/m
2
nas áreas E1 e E2, de 5 cd/m
2
nas
áreas E3 e de 12 cd/m
2
nas áreas E4,
devendo-se a iluminação ter sistema de
desligamento automático após a meia noite.
g) Qualquer nova iluminação ornamental deve
respeitar os critérios estabelecidos nesta
Lei.
h) A iluminação máxima nas áreas externas
industriais, comerciais, serviços,
desportivas, recreativas e equipamentos
devem cumprir valores máximos de luz
intrusa de 1% nas áreas E1, 2% nas áreas
E2, 5% nas áreas E3 e 10% nas áreas E4.
Casos excepcionais deverão ser levados a
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apreciação da Secretaria competente com o
devido projeto anexo.
5. Serão adotados programas de manutenção
para a conservação permanente das
características das instalações e os
sistemas de iluminação. Os programas de
manutenção dos sistemas de iluminação devem
ter periodicidades de limpeza, controle do
fluxo, verificação dos equipamentos
auxiliares no sentido de seu correto
funcionamento.
6. O Plano Diretor do município deve
formular a adequação dos sistemas de
iluminação existente no município, fixando
tempo de troca dos sistemas antigos e
ineficientes.
Artigo 7
Regime sazonal e horário de uso da
iluminação
1. a iluminação externa, tanto o de
propriedade pública como o de propriedade
privada, deve ser mantida desligada no
horário noturno, tanto em áreas comerciais
como em áreas industriais, residenciais ou
rurais, exceto nos casos seguintes:
a) por motivo de segurança.
b) iluminação de ruas, estradas, vias,
passarelas e, enquanto forem dedicados a
este uso, áreas de equipamentos e de
estacionamentos.
c) Para uso comercial, industrial,
agrícola, esporte ou recreativo, durante o
tempo de atividade.
d) Por outras razões justificadas que devem
ser determinados por regulamento e devem
ter sido especificados em planilha
justificativa exigida no artigo 6.3.
2. As secretarias municipais são
competentes para julgar as características
de regime de iluminação para os eventos
noturnos singulares, festivos, culturais,
esportivos ou ao ar livre, prevenindo a
poluição luminosa e privilegiando a
economia de energia com as necessidades
derivadas dos eventos mencionados.
3. Os critérios gerais do regime sazonal e
horário de usos da iluminação externa são
de competência da Secretaria designada pela
autoridade municipal.
Artigo 8
Obrigações das administrações públicas
As administrações públicas, no âmbito de
suas competências, devem zelar por:
a) Sistemas de iluminação que distribuem a
luz do modo mais efetivo e eficiente e usam
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a quantidade mínima de luz nos sistemas de
iluminação.
b) Os sistemas de iluminação externos
instalados devem preferentemente utilizar
componentes homologados por selos de
qualidade que evitem a poluição luminosa e
façam uso eficiente da energia;
c) Os componentes sistemas de iluminação
devem se adequar às características de
usos, da área iluminada e emitam fluxo de
luz preferentemente na área do espectro
visível.
d) Os sistemas de iluminação só sejam
ligados quando for necessário, por meio de
temporizadores.
e) Os sistemas de iluminação permaneçam
desligados em horário noturno quando não
forem necessários.
f) As instalações e os sistemas de
iluminação sejam submetidos à manutenção
apropriada para a conservação permanente de
suas características.
Artigo 9
Critérios para a contratação administrativa
1. As construções, as instalações e as
moradias que requerem iluminação em horário
noturno devem apresentar à administração
pública competente uma planilha
justificando a necessidade. E o projeto de
iluminação deve ser ajustado ao máximo para
prevenir a poluição luminosa.
Artigo 10
Tipificação
Constitui infração administrativa as ações
e as omissões que infringem as obrigações
que estabelece a presente Lei, de acordo
com o tipificação e a graduação:
1. São infrações leves as ações ou as
omissões seguintes:
a) Desrespeitar em uma margem de até duas
horas o regime de programação de uso da
iluminação.
b) Exceder em até 20% o fluxo de hemisfério
superior instalado autorizado.
c) Infringir por ação ou omissão qualquer
outra determinação da presente Lei, a menos
que seja incorrido em uma infração séria ou
muito séria.
d) Instalar luminárias ou fontes de luz que
infringem a presente lei;
2. São infrações graves as ações ou
omissões seguintes:
a) Desrespeitar por mais de duas horas o
regime de programação de uso da iluminação.
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b) Exceder em mais de 20% o fluxo de
hemisfério superior instalado autorizado.
c) Instalar sistemas de iluminação que não
cumpram as exigências estabelecidas pela
presente Lei.
d) Modificar um sistema de iluminação
externo alterando a intensidade, o espectro
ou o fluxo de hemisfério superior instalado
de forma que deixem de cumprir com as
prescrições da presente Lei.
e) Cometer dentro de uma área E1 ou em um
ponto de referência uma infração tipificada
como leve.
f) Obstruir a atividade de controle ou de
inspeção da Administração.
g) Cometer duas ou mais infrações leves.
3. São infrações muito graves as ações ou
omissões seguintes:
a) Desrespeitar uma infração tipificada de
como grave, se causa um prejuízo importante
ao meio.
b) Desrespeitar dentro de uma área E1 ou em
um ponto de referência uma infração
tipificada de como grave.
c) Cometer duas ou mais infrações graves.
Artigo 11
Responsabilidade
São responsáveis pelas infrações da
presente Lei as pessoas físicas e jurídicas
que cometeram a infração;
Artigo 12
Quantidade das sanções
1. as infrações leves são sancionadas com
multas de 1 (um) salário minimo de
referência a 4 salários minimos de
referência;
2. as infrações sérias são sancionadas com
multas de a 4 (quatro) salários minimos de
referência a 20 (vinte) salários minimos
de referência;
3. as infrações muito sérias são
sancionadas com multas de 20 (vinte)
salários minimos de referência a 200
(duzentos) salários minimos de referência.
Artigo 13
Graduação das sanções
As sanções são graduadas levando-se em
conta os seguintes critérios:
a) A intencionalidade da pessoa infratora.
b) O grau de participação no fato de outro
título que o de autor.
c) A reincidência, se por resolução
declarada pela comissão, em um prazo de 1
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ano, de mais de uma infração de mesma
natureza.
Artigo 14
Multas coercitivas e reparação dos danos
1. Podem ser impostas multas coercitivas,
de uma quantidade máxima de 4 (quatro)
salários mínimos de referência, e um máximo
de três consecutivas, para acelerar o
cumprimento das obrigações derivadas das
medidas cautelares ou das resoluções
sancionadoras da presente Lei.
2. Se uma infração da presente Lei causa um
dano para a biodiversidade, o responsável
tem a obrigação de consertá-lo, e devolvê-
lo ao seu modo originário, antes da
alteração. Se a reparação não for possível,
o responsável pela a infração tem que
reembolsar para os danos e prejuízos.
3. A imposição de multas coercitivas e a
exigência da reparação do dano ou da
indenização pelos prejuízos causados devem
ser compatíveis com a imposição das sanções
correspondentes.
Uma legislação fixando parâmetros é um modo de evitar e corrigir a
poluição luminosa no Brasil. A lei a ser implementada poderá fixar normas para
o planejamento e a instalação de novos pontos luminosos, determinar o uso de
equipamentos e lâmpadas mais energética e economicamente eficientes e
incentivar programas de educação da população. Além disso, o controle da
poluição luminosa no entorno das áreas de preservação ambiental e nas
grandes áreas verdes que ainda não são protegidas poderia ser um aspecto a
ser considerado na legislação a ser implementada.
Os ganhos são notórios nos países onde as leis foram implementadas
no sentido de reduzir a poluição luminosa. As medidas implementadas no Chile
e na Espanha através das respectivas Leis trouxeram um significativo aumento
na quantidade de lumens e na redução da potência instalada. Após a
implantação das medidas legislativas, o fluxo direcionado ao céu teve uma
grande redução. Em certos casos foi reduzido para zero, significando que o
fluxo luminoso planejado e dirigido está fazendo uso racional da iluminação.
A legislação a ser desenvolvida para o controle da poluição luminosa
deve inserir regras claras para controle da iluminação pública e privada e uso
de lâmpadas e luminárias adequadas diretamente no Plano Diretor das
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cidades. Tal lei caberia tanto em sistemas de iluminação, quanto em outdoors
de publicidade, canhões a laser, iluminação de áreas recreativas, praças, áreas
esportivas, entre outros. A ausência desta legislação é um problema que
favorece a falta de controle no local a ser iluminado. A conseqüência disso é o
desperdício de energia em locais públicos e privados das cidades. Esta verba
mal empregada poderia ser investida em outras áreas. De acordo com os
dados da International Dark Sky Association, localizada em Tucson, Arizona,
mais de 30% dos sistemas de iluminação externos causam dispersão para o
céu, levando a um enorme desperdício de dinheiro, com danos irreparáveis
para as áreas, ambiental, social, econômica e astronômica.
Os sistemas de iluminação menos eficientes usados habitualmente,
podem ser trocados por outros mais eficientes e menos poluentes, conforme
contempla o Anteprojeto de lei. As lâmpadas a vapor de sódio de alta ou baixa
pressão e as luminárias com grau de proteção devem manter o fluxo luminoso
constante e não prejudicado pela poeira ou outro tipo de sujeira. Tais sistemas
devem também limitar a dispersão de luz utilizando luminárias do tipo cut-off ou
providas de proteção, dirigindo a luz para a área a ser iluminada, em seu
devido ângulo.
Na FIGURA 32 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.
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________89
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
FIGURA 32 – Tipos de instalação de luminárias.
Deste modo, a legislação fixando normas para a correta instalação dos
sistemas de iluminação e aprovando projetos somente em conformidade com a
norma, garantiria que muitos sistemas tivessem um melhor aproveitamento
energético e luminoso.
Os outdoors poderiam ter a área a ser iluminada bem direcionada e com
lâmpadas e luminárias adequadas para este tipo de aplicação. Bem como as
áreas esportivas e recreativas com o devido planejamento de seus sistemas de
iluminação com projetos devidamente aprovados. Os sistemas de iluminação
das praças públicas deveriam conter proibições expressas para luminárias
esféricas sem proteção superior que evita que a luz ultrapasse o plano
horizontal, visto que causam maior poluição luminosa e têm baixa eficiência.
Os monumentos, fachadas e outras áreas a serem iluminadas, deveriam ter
seu foco dirigido somente onde deve ocorrer a iluminação, evitando-se a
dispersão de luz para o céu e acima da linha do horizonte. Os canhões de luz e
lasers direcionados ao céu deveriam ser proibidos pela legislação ou
aprovados quando pertinentes a determinadas situações definidas.
É importante mencionar que existem áreas com quantidade de luz que
excedem 2 ou 3 vezes o que seria necessário para o local. Muitos fabricantes
disponibilizam catálogos que ajudam a orientar na escolha correta do sistema a
ser instalado para cada tipo de aplicação. A economia gerada pelos sistemas
projetados adequadamente poderia alcançar um enorme ganho com o uso
racional da energia em sistema de iluminação, diminuindo a poluição luminosa,
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________90
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
economizando combustíveis, reduzindo a emissão de CO
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e evitando a
construção de novas usinas e o impacto ambiental em grandes áreas.
A legislação deverá regulamentar os níveis de iluminação de acordo
com local e hora, assim como os rendimentos das luminárias e lâmpadas a
serem instaladas. Também deverão ser regulamentados os horários de uso
das luzes, obrigando apagar luzes exteriores que não são estritamente
necessárias. Como por exemplo, as iluminações ornamentais e de grandes
espaços exteriores que a partir de determinados horários não são justificáveis.
Da mesma forma, a legislação deveria contemplar a redução da iluminação em
locais onde se deseja manter um baixo nível de iluminação para segurança do
tráfego e onde exista baixo fluxo de pedestres em certos horários.
O legislador terá como objetivo principal o máximo aproveitamento da
energia nos sistemas de iluminação, procurando estabelecer normas para
reduzir consideravelmente o consumo energético. Além disso, estabelecerá
normas administrativas que assegurem de forma eficiente e integradora a
proteção dos cidadãos contra os efeitos nocivos derivados da poluição
luminosa. No plano de execução, os instrumentos básicos a serem
considerados serão o planejamento e a interdisciplinaridade da poluição
luminosa, por envolver impactos sociais, ambientais, econômicos, científicos e
jurídicos, necessitando assim da participação das partes envolvidas e afetadas.
Da mesma forma que existem áreas de proteção sonora é necessário
existir áreas de proteção de iluminação, onde se incluem os observatórios
astronômicos, áreas de proteção ambiental (APA), reservas naturais, entre
outras; onde ocorreriam espaços estritamente reservados para pesquisas
astronômicas científicas e áreas recreativas para observação das estrelas.
Essa idéia já é contemplada em países como Itália, Chile e Espanha, onde se
prevê a declaração de áreas de proteção dos observatórios.
Para que uma norma em poluição luminosa seja efetiva e realista, deve-
se levar em conta o território em questão, separando-se por áreas e degraus
de iluminação e proteção. As áreas de máxima proteção dos efeitos
provocados pela poluição luminosa seriam consideradas de proteção especial,
onde se incluiriam observatórios, APA’s e áreas naturais. Outras áreas seriam
criadas e classificadas como ambientes territoriais que só admitiriam brilho
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________91
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reduzido, brilho médio e finalmente uma área incluída em ambientes territoriais
que admitiriam brilho alto (onde existe alta densidade populacional, áreas
comerciais, industriais ou de serviços e também as principais vias do
município). O objetivo destas divisões seria atuar de maneira adequada em
cada área em função do nível de iluminação considerado admissível,
iluminação permitida, projeto e instalação de equipamentos apropriados e
determinação de horários de acender e apagar as luzes. Adicionalmente, os
projetos de instalação de luminárias que irão funcionar em horários noturnos
deverão ser acompanhados de justificativa e análise de impactos.
Os sistemas de iluminação interior também seriam incluídos na
legislação em questão, onde a iluminação interior de edifícios, de vitrines e de
janelas que emitirem luz ao exterior teria regras claras no sentido de se evitar a
poluição luminosa.
Para que tudo seja efetivamente cumprido, poderiam ser criadas multas
leves e graves para infrações administrativas, ações e omissões que
infringirem obrigações estabelecidas na legislação, respeitando-se a tipificação
e a graduação, onde poderiam ser responsabilizadas tanto pessoas físicas
como jurídicas.
A legislação a ser proposta poderá ser baseada em leis existentes em
outros países com intuito de prevenir a poluição luminosa, com limites para a
dispersão de luz. Como exemplo, Itália, onde muitas regiões já são protegidas,
Republica Tcheca, Chile, Estados Unidos, México, Espanha (utilizada neste
trabalho como parâmetro), entre outros.
No Brasil existem pouquíssimas leis neste sentido: Campinas, Caeté e
IBAMA. Além disso, a norma ISO 14001 também não contempla este tema (Ivo
Neves, Consultor ambiental da empresa Ambiente & Qualidade, comunicação
pessoal). É evidente a falta de sensibilidade dos cidadãos e dos poderes
públicos para os problemas ambientais derivados do uso incorreto da luz. Esta
ausência de sensibilidade provavelmente deve-se pela falta de informação a
respeito do assunto, atrelada ao fato da convivência com este problema há
muito tempo. Também pelo fato do costume com tal o problema e ele passar
como despercebido.
Capítulo 4 – Resultados e Análises ____________________________________________92
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A recuperação do céu escuro necessita, portanto, não só de medidas
normativas, mas também de campanhas de educação ambiental com caráter
sensibilizador e didático, incentivando como cada indivíduo pode colaborar
para reduzir a poluição luminosa (por exemplo: manter as luzes interiores e
exteriores apagadas quando não estiverem sendo usadas).
Diversos países que seguiram as normas em poluição luminosa tiveram
significativos ganhos e resultados positivos, tanto pelo lado econômico quanto
pelo lado ambiental. O tempo de retorno dos investimentos dos sistemas é
sempre de poucos anos, o que mostra que a modificação é economicamente
viável. A tendência das mudanças é sempre pela adoção de luminárias
modernas, equipamentos inteligentes que reduzem o nível de iluminação
quando o fluxo de pessoas nas ruas também diminuir, lâmpadas de vapor de
sódio, que além de serem mais eficientes, são menos prejudiciais ao meio
ambiente.
As metas atingidas nos países apresentados neste trabalho expõem que
existe uma relação entre a diminuição da potência dos sistemas de iluminação,
aumento da quantidade de lumens emitidos e redução da poluição luminosa.
Isto indica que as medidas são sempre eficientes e que uma legislação em
poluição luminosa é pertinente em diversos impactos: ambiental, econômico,
social e científico.
Capítulo 5 - Conclusão ______________________________________________________93
CAPÍTULO 5. CONCLUSÃO
A partir dos resultados coletados nos países que implementaram leis de
controle da poluição luminosa pôde-se concluir a importância e a urgência de
se propor uma legislação pertinente que discipline os sistemas de iluminação
públicos e privados, de modo a reduzir a poluição luminosa. A adoção de
planejamentos mais criteriosos e modernos possibilita cidades mais
eficientemente iluminadas e a mitigação dos danos ambientais.
As legislações existentes em outros países favorecem a padronização
dos sistemas de iluminação evitando a utilização de equipamentos eficientes
próximos a outros não eficientes. Através da análise crítica da cidade de Itajubá
foi possível constatar este problema. Não há justificativa para que isto ocorra,
visto que equipamentos mais modernos têm a tendência de consumir menos
energia com menor potência instalada. Para que os equipamentos que
requerem menor potência sejam eficientes em termos luminosos, a utilização
de luminárias modernas e de ótimo rendimento luminotécnico é de suma
importância, visto que não é interessante somente o aumento da eficiência das
lâmpadas.
Sob a ótica dos países onde foram adotadas legislações contra a
poluição luminosa, pôde-se constatar que, em sua maioria, os limites impostos
pela lei são respeitados, como comprovam os dados apresentados do Chile,
Itália e Ilhas Canárias.
No caso do Brasil, pôde-se concluir que, tomando-se como base a
comunicação pessoal relativa à lei de proteção do entorno do Observatório em
Caeté contra a poluição luminosa, as medidas propostas pela lei foram
respeitadas. O IBAMA merece atenção especial, visto que sua legislação tem
tido sucesso na preservação das tartarugas, entre outras medidas, com a
fixação de padrões de iluminação em áreas onde ocorre a postura e eclosão
dos ovos.
Ainda em termos ambientais, pôde-se concluir que a ISO 14001 pode ter
um importante papel também nesta normatização e na minimização de
impactos ambientais causados pela poluição luminosa, visto que a poluição
luminosa pode ser encarada como um aspecto ambiental a ser gerenciado
Capítulo 6 - Conclusão ______________________________________________________94
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Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
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através da legislação, apesar de pouco citado nos Sistemas de Gestão
Ambiental (SGA) brasileiros.
Os dados levantados dos diversos países pesquisados demonstram uma
relação entre um menor consumo de energia, maior quantidade de lumens
emitidos, redução na potência instalada e menor fluxo de luz direcionado ao
céu quando as medidas de eficiência nos sistemas de iluminação são
implementadas.
Pode-se afirmar que o uso racional da iluminação gera economia de
recursos naturais e econômicos, uma vez que poupa a energia que seria
desperdiçada, com conseqüências sociais importantes tais como a preservação
da saúde e intimidade familiar, iluminação mal direcionada, bem como melhor
visibilidade dos objetos celestes da superfície terrestre.
Finalmente, vale ressaltar que iluminar bem não é iluminar em excesso,
e sim, com eficiência, e os profissionais e a comunidade em geral devem ser
alertados para isso. Os órgãos de disseminação de informação e os
formadores de opinião devem ter conhecimento deste importante aspecto e
podem possuir um importante papel em alertar a população sobre os aspectos
negativos da poluição luminosa, seus impactos e meios de evitá-la. Por fim,
conclui-se também que uma legislação no tema é urgente e necessária.
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TARSIA, R. D., Comunicação pessoal relativa à Lei Municipal de Caeté, 2007.
TOPBULB – Disponível em http://www.topbulb.com. Acesso em 22 de maio de
2007.
WALKER, M.F. The California Site Survey, Publ. Astron. Soc. Pacif, San
Francisco, Estados Unidos, 1970.
Anexos __________________________________________________________________102
ANEXOS
I – COMUNICAÇÃO PESSOAL
19/07/2007
FABIO FALCHI
Dear Mr. Gargaglioni,
I'd like to know more on you and on your dissertation. Can you send it to me?
Read this document of Dr. Cinzano
(http://www.lightpollution.it/download/cinzano_unesco_techmeasures.pdfI) on
the tech spec tha a law should have to be effective. Keep in mind that up to now
in Italy we have 8 out of 20 regions with laws similar to that of Lombardy (0
cd/klm at 90 degree and above), 2 regions with slightly higher limits, 2 more
with a 3% allowed flux.
Best regards,
------------------------------------------------------------------
FABIO FALCHI
Istituto di Scienza e Tecnologia dell'Inquinamento Luminoso - ISTIL
Light Pollution Science and Technology Institute
08/08/2007
IVO NEVES
"A ISO 14001 objetiva estabelecer um padrão internacional para gestão
de meio ambiente em organizações públicas e privadas, dos diversos
seguimentos de mercado. Sua estrutura, baseada em um ciclo P-D-C-A (Plan-
Planejar, Do-Fazer, Check-checar e Action-Agir) e com o foco na melhoria
contínua, possibilita a qualquer organização tratar o tema ambiental de forma
profissional.
Dentre os diversos aspectos ambientais gerenciáveis, tais como os
resíduos sólidos, os efluentes industriais, as emissões atmosféricas podemos
citar também a Poluição Luminosa. Este tipo de aspecto é pouco citado nos
Sistemas de Gestão Ambiental brasileiros, já que existem poucos diplomas
legais leis que regem itens mínimos de atendimento.
Como exemplo, temos os diplomas legais, Portaria Ibama nº 11 de
30/1/95 que descreve limites/práticas a serem seguidas. Estes devem ser
contempladas no caso de implantação de Sistema de Gestão Ambiental que
elas se apliquem.
A ISO 14001 busca abranger todas as situações que possam interagir
de forma negativa ao meio ambiente e propor atividades de gerenciamento
cabíveis. No caso da Poluição Luminosa, que afeta o comportamento de
animais e seus hábitos, a ISO 14001 pode colaborar na minimização destes
impactos."
Ivo Neves
Sócio-diretor
Ambiente & Qualidade
Anexos __________________________________________________________________103
_______________________________________________________________________________________________
GARGAGLIONI, S. R. Análise Legal dos Impactos Provocados pela Poluição Luminosa do Ambiente. Itajubá 2007.
Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
05/06/2007
JAN VONDRAK
Dear Mr. Gargaglioni,
thank you very much for your interest in our laws concerning the light pollution.
Since I am definitely no expert in this field, I am forwarding your requirement to
the Secretary of the Czech Astronomical Society, Mr. Pavel Suchan, who has
been involved deeply in preparing the Czech law.
With my best regards, Jan Vondrak
05/06/2007
JIRI GRYGAR
Dear colleague,
the best contact person re: light pollution in our country is Dr. Jan Hollan
from Brno Public Observatory. He is the driving force of anti-light-pollution
activities in our country. His e-mail is:
"RNDr.Jan Hollan" <jhollan@XXXXXX.cz>
I am sure he will be pleased to help you as much as possible.
Sincerely yours,
Jiri Grygar
20/07/2007
JOSÉ RICARDO ABALDE
Caro Saulo,
pode sim usar as imagens obtidas no equipamento do container.
Favor de colocar os créditos como sendo da equipe do Laboratório de Física e
Astronomia da UNIVAP. O equipamento é um fotômetro imageador "all sky" de
alta resolução que trabalha obtendo imagens com sete filtros de interferência e
uma oitava posição sem filtro (o fundo ou céu natural). Opera no LNA por um
convenio técnico científico entre LNA e UNIVAP no ano de 2002 (época do
diretor ALBERT JOSEF RUDOLF BRUCH). Os dados do equipamento óptico
são utilizados na pesquisa científica da atmosfera terrestre, região da ionosfera
e mesosfera.
Prof. Abalde
Anexos __________________________________________________________________104
_______________________________________________________________________________________________
GARGAGLIONI, S. R. Análise Legal dos Impactos Provocados pela Poluição Luminosa do Ambiente. Itajubá 2007.
Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
30/05/2007
MARIO DI SORA
Dear Saulo,
I am sorry for my delay to send you my answer.
Italy is the country in the world with many regiol laws against light-pollution.
There are not all similar but some are very good to limit it and power
consumptions.
If you want you can see the followes web sites:
www.campocatinobservatory.org/aoccit.html section inquinamento luminoso;
section Oril Lazio.
www.cielobuio.org
www.darksky.org
Tell me if you need of particular matter about light pollution.
sincerely yours
Mario Di Sora
President of IDA Italian Section
17/07/2007
MARIO DI SORA
Dear Saulo, yes.
The law of Lazio regio works very good near our observatory (Campo Catino
Observatory). And we have recovered within seven years about 0.8 magnitude!
best wishes
Mario
31/05/2007
PIERANTONIO CINZANO
Happy to know that you are working on this important argument. The main web
site about Italian laws is www.cielobuio.org . It is in Italian language (except few
pages in English) but maybe that you can understand, if your language is
Spanish. See also www.savethenight.eu and www.lightpollution.it for other
informations on light pollution. In this web site, and also in www.istil.it , you find
books on line and scientific papers.
Good work,
Pierantonio
====================================================
Pierantonio Cinzano
Istituto di Scienza e Tecnologia dell'Inquinamento Luminoso (ISTIL)
Anexos __________________________________________________________________105
_______________________________________________________________________________________________
GARGAGLIONI, S. R. Análise Legal dos Impactos Provocados pela Poluição Luminosa do Ambiente. Itajubá 2007.
Dissertação de Mestrado. Instituto de Recursos Naturais, Pós Graduação em Engenharia da Energia, Núcleo
de Estudos, Planejamento Ambiental e Geomática – NEPA, Universidade Federal de Itajubá. 118p
21/06/2007
PIERANTONIO CINZANO
Sorry for the long delay. Documents in english are few. Here the link
to a paper that might be of interest for you.
http://www.lightpollution.it/download/cinzano_unesco_techmeasures.pdf
See also documents here:
http://cielobuio.org/lombardy.php
and
http://cielobuio.org/Article1120.html
www.lightpollution.it/roadpollution/
For other, see the web sites that I already suggested you.
I was co-advisor of three of them at the University of Padova. I do not know if
someone ever made a list of thesis about light pollution made in Italian
Universities. I forward this email to Fabio Falchi, who made one of them. Maybe
he knows.
Pierantonio
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