2da Unidad Instalaciones i 2014-1

SEGUNDA UNIDAD DE TRABAJO

ALUMBRADO DE INTERIORES 2.1- Generalidades

2.2- Magnitudes y Unidades

2.3- Fuentes de Iluminacin

2.4- Mtodos de Iluminacin

2.5- Sistemas de Iluminacin

2.6- Clculos de la Iluminacin.

2.7- Aplicaciones

Segunda Unidad de Trabajo

ALUMBRADO 2.1. Generalidades.- Es importante manifestar que en el diseo del

alumbrado de interiores el confort del usuario es lo ms importante a fin de evitarle la fatiga visual, tensin, disminucin de la productividad y eventualmente accidentes.

En una instalacin de alumbrado debe adecuarse la iluminacin al tipo de la tarea, su duracin, las edades de los observadores y los tipo de objetos a iluminar.

El alumbrado debe proveer un nivel y uniformidad acordes a los requerimientos ya descritos, buscando siempre un balance razonable tcnico econmico.

La calidad de la luz debe ser la adecuada, que los ngulos de incidencia y las fuentes de luz no sean molestos y que la variedad no sea excesiva.

QUE ES LA LUZ?

Sol

Prisma

Espectro

Luz blanca

-780

-700

-650

-600

-550

-450

-400

-380

nm

Espectro bsico. Longitud de onda en nano-metros

Ondas de radio

Microondas

Infrarrojo

Rayos Gama

Rayos X

UV

2.2 MAGNITUDES Y

UNIDADES

CantidadesFotomtricas

Cuatro Unidades Bsicas

Simbolo Unidad

Flujo Luminoso

Intensidad Luminosa

Iluminancia

Luminancia

I

E

L

Lumen (lm)

Candela (cd)

Lux (lx)

Candela por metro

Cuadrado (cd/m ) 2

o /

Flujo luminoso () o

emisin luminosa, es la energa radiante de una fuente de luz, que produce en el ojo humano una sensacin luminosa.

El flujo luminoso es la energa radiada por una fuente de luz por segundo, evaluada contra la sensibilidad espectral del ojo humano.

Unidad: Lumen (lm)

2.2.- Magnitudes y Unidades.

a) Flujo luminoso

Flujo luminoso de diferentes lmparas

Incandescente 60 Watts = 870 Lmenes

Incandescente 100 Watts = 1 350 Lmenes

PAR 38 60 Watts = 900 Lmenes

DULUX EL 23 Watts = 1 500 Lmenes

T-12 40 Watts (grueso) = 2 650 Lmenes

T-8 Trifsforo (delgado) = 3 350 Lmenes

Lmp.de sodio a alta presin 70W = 6 500

Lmenes

b) Eficacia Luminosa

Eficacia luminosa.- Es

la relacin que nos

indica la cantidad de

luz que emite una

fuente de luz, por cada

unidad de energa que

consume.

= () Flujo luminoso (lm) (P) Potencia elctrica (W)

ALGUNOS VALORES

W lm

Eficacia luminosa

Flujo luminoso (lm)

= Potencia elctrica (W)

Valores promedio lm/W

Lmpara Incandescente 10 - 15

Halgena 15 - 25

Fluorescente compacta(*) 60 - 80

Fluorescentes tubular (*) 60 -100

HQL (V.Mercurio) 55

HQI (Halog. metlicos) 60 - 100

NAV (V. Sodio en a. p.) 100 - 150

NA (V. Sodio en b. p.) 150 - 200

Produccin de Energa

Calor Calor

Lmpara Incandescente Lmpara Halogena

9% 20%

9% Radiacin Visible 20% Radiacin Visible

c) Intensidad Luminosa (Cd)

INTENSIDAD

LUMINOSA

La intensidad luminosa es el

flujo luminoso en una

determinada direccin, radiado

por unidad de Angulo Slido

Unidad: Candela (Cd)

r = 1m

S = 1 m2

=1 estereorradin

d) Iluminancia (Lux)

La iluminancia de una superficie es la realcin entre el flujo Luminoso que recibe la superficie y el area de esta. Lumen Lux = m2

E = A

e) Luminancia (Cd/m2) Luminancia:

Intensidad luminosa emitida en

una direccin dada por una

superficie luminosa o iluminada

(fuente secundaria de luz).

Expresa el efecto de luminosidad

que una superficie produce en el

ojo humano.

Unidad: Candela sobre metro

cuadrado Cd/m2

E= 400 Lux

L= 100 Cd/m2

r = 80 %

E= 400 Lux

L= 5 Cd/m2

r = 4%

Superficie

luminosa

Superficie

percibida Intensidad

luminosa

L I

A =

3.300 Tc

Temperatura de color correlacionada Apariencia de color

Tc> 5.000 K Fra

5.000 K Intermedia

Tc< 3.300 K Clida

Ms fro

Ms clido

Cielo azul

Lmpara fluorescente luz de da

Lmpara de mercurio claro

Lmpara de aditivos metlicos

Lmpara fluorescente / Blanco fro

Lmpara fluorescente / Blanco Clido

Sodio de alta presin

f) TEMPERATURA DE COLOR

3.300 Tc

Incandescentes HQL V. Mercurio NAV Sodio A .P. NAV/ Super

Luz del da (D65) HQI/D HQI/NDL HQI/WDL

g) Curva de distribucin espectral de diferentes lmparas

h) INDICE DE RENDIMIENTO CROMATICO

IRC LUZ

INDICE DE REPRODUCCION CROMATICA

I R C

TRIFOSFORO T-8 3000K 830

HALOFOSFORO T-12 3000K 643

UN

IV

ER

SI

T

AS

S T

UD

IO

RU

M

Luz

solar

Luz

verde

Luz

azul

Luz

amarill

a

Luz

roja

RENDIMIENTO CROMATICO Y

EL COLOR

INDICE DE REPRODUCCION CROMATICA

I R C

> 70 Bueno

> 80 Muy bueno

> 90 Excelente

i) Curva de Sensibilidad del OJO, No todos los colores son

percibidos de la misma forma

400 500 600 700 (nm)

380 780

1,0

0,5

0

Lmparas incandescentes

Lmparas de halgeno

Lmparas fluorescentes

Lmparas de alta intensidad de descarga

IR

Reflectores

de calor

LUZ UV

Solarios

Lmparas para copiadoras

Lmparas de luz negra

Sensibilidad

relativa para la

visin diurna

j) Curva de sensibilidad del ojo a las radiacones

monocromticas Efecto Purkinje

Noche Dia

Longitud de onda en nm

2.3. Fuentes de Iluminacin.

El ser humano desde tiempos inmemoriales ha buscado prolongar las horas de luz, y desde entonces ha realizado grandes esfuerzos para lograr sus propsitos.

En 1879, Thomas Alva Edison hizo un revolucionario descubrimiento, encendi y mantuvo encendida una lmpara incandescente por ms de 40 horas.

Desde esa poca grandes descubrimientos se han logrado y se han mejorado sus eficacias, su IRC, sus Temperatura de color, tamaos, formas, etc.

2.3.1.- Fuentes de luz

Fuentes de luz naturales

Fuentes de luz artificiales

Radiacin calorifica Radiacin elctrica Luminiscencia

Sol

Lmparas

Incandes centes

Tungsteno Halgeno

Relmpago

Lmparas

Mercurio V. Metlicos Sodio

Lucirnaga

Lmparas de luz mixta Lmparas fluorescentes (con fsforos)

Leds

2.3.2. Clasificacin de lmparas

SODIO A

BAJA

PRESIN

T-12 T-8 T-5 T-2

FL. COM-

PACTAS

FLUORES-

CENTES

BAJA PRESION

SODIO ALTA

PRESION

HQI MI, MIS

VAPORES METALICOS

ALTA PRESION

DE DESCARGA

NITROGENO/ ARGON

CON

REFLEC.

SIN

REFLEC.

BAJO

VOLTAJE

CON

REFLEC.

SIN

REFLEC.

TENSION

DE RED

HALOGENO

CON GAS AL VACIO

INCANDESCENTES

LAMPARAS

Todos los tipos

Luminarias situadas a baja altura (

mbito de uso Tipos de lmparas ms utilizados

Domstico Incandescente

Fluorescente

Halgenas de baja potencia

Fluorescentes compactas

Oficinas Alumbrado general: fluorescentes Alumbrado localizado: incandescentes y halgenas de baja tensin

Comercial

(Depende de las

dimensiones y

caractersticas del

comercio)

Incandescentes

Halgenas

Fluorescentes

Grandes superficies con techos altos: mercurio a alta presin y halogenuros metlicos

Industrial 6 m): fluorescentes Luminarias situadas a gran altura (>6 m): lmparas de descarga a alta presin montadas

en proyectores

Alumbrado localizado: incandescentes

Deportivo Luminarias situadas a baja altura: fluorescentes

Luminarias situadas a gran altura: lmparas de vapor de mercurio a alta presin,

halogenuros metlicos y vapor de sodio a alta presin

Caractersticas

1. Potencia elctrica

2. Flujo luminoso

3. Eficacia luminosa

4. Duracin o tiempo de vida

5. Depreciacin del flujo luminoso

6. Luminancia

7.Temperatura de color o apariencia de color

8. Rendimiento cromtico o disminucin cromtica

9. Forma y dimensiones de la lmpara

10. Posiciones permitidas de funcionamiento

11. Tiempo de encendido y reencendido de la lmpara.

3.3.4. Lmparas Incandescentes

Lmpara incandescente Forma y componentes

OSRAM

100W

127V

Sello

Filamento

Electrodos

Bulbo Prensado

Orificio de vaco

Casquillo

Contacto de base

Argn + Nitrgeno

Aislante (Vitrita)

Soportes

Lmparas incandescentes

Formas de bulbos

Como trabaja un

reflector dicroico

de luz fra?

Total de 19 capas

alternas de SIO2 y

ZnS

Luz visible

2/3 de radiacin infrarroja

(calor)

Vida til de los diferentes tipos de lmparas

DECOSTAR IRC

UV STOP

Lmpara con reflector dicroico

de ampolla con cubierta reflectora de

infrarrojos

Las lmparas ahorradoras de energa

Le eficiencia majorada hace posible

substituir lmparas de mas alta

potencia:

50 W en vez de 65 W

35 W en vez de 50 W

Espectro constante

Larga vida til

4000 h

COOL BEAM

APLICACIONES

3.3.5. Lmparas Fluorescentes

Lmpara fluorescente

Electrodo tomo de Mercurio

Capa de polvo fluorescente

Tecnologa de los pigmentos

Capa

sencilla

Doble

capa

Halofsforos

Trifsforos

Halofsforos

Vidrio

Tipos de lmparas fluorescentes

Encendido por precalentamiento

Hg Ar o Kr

Los diferentes tamaos de lmparas

fluorescentes

T-12

38mm

T-8

26mm

T-5

16mm

T-2

7mm

Lmparas T12 vs T8

La reduccin en el diametro del bulbo puede significar el uso de un

reflector 40% ms pequeo reduciendo el efecto de sombra y haciendo el

sistema ms eficiente.

T-12

T-8

Comparacin de dimensiones Tubo fluorescente de 40 Watts

OSRAM DULUX 36 W

1200 mm

415 mm

Igual nivel de

iluminacin

Igual rea

iluminada

Menos

consumo

Mayor IRC

FO 32/800

FO 32/700

FO 40/SS

0 5000 10000 15000 20000 HRS.

100

95

90

85

80

75

70

SALIDA INICIAL %

MANTENIMIENTO DE LUMENES OCTRON T-8 VS. F40T12/CW/SS

Eficacia de las lmparas fluorescentes

Aplicaciones ms comunes de las lmparas

fluorescentes

Aplicaciones de lmparas fluorescentes

LAMPARAS FLUORESCENTES COMPACTAS

DULUX

Tabla comparativa Incandescentes VS Dulux

DULUX S

5w=250 lm

4wBALASTRO

9w

lm/W

50

28

A-19

25W = 260 lm

10 lm/w

7w=400 lm

4wBALASTRO

11w

lm/W

57

36

40W = 490 lm

12 lm/w

9w=600 lm

4wBALASTRO

13w

lm/W

67

46

60W = 820 lm

13 lm/w

13w=900 lm

4wBALASTRO

17w

lm/W 69

52

75W = 1070

14 lm/w

Promedio de vida: Dulux: 10,000 hrs ; Incandescente : 1,000 hrs.

DULUX S

Potencias: 5W, 7W, 9W, 13W

Alta eficacia

Opera con balastro electromagntico

Excelente reproduccin cromatica

Vida de 10,000 hrs.

Aplicacin con pequeos luminarios

Aplicaciones:

DULUX D

Potencias: 9W, 13W, 18W, 26W

Alta eficacia

Opera con balastro electromagntico


Vida de 10,000 hrs.

Menor tamao que la DULUX S

Aplicacin en pequeos luminariosde poca

profundidad .

Aplicaciones:

DULUX EL

Potencias: 15W, 20W, 23W

Alta eficacia


Excelente distribucin de la luz

Vida de 10,000 hrs.

Peso reducido, Base E-27

Encendido inmediato, sin parpadeos

Sin problemas de encendido por

temperatura

Mas de 500,000 encendidos

Aplicaciones:

DULUX L

Potencias: 18W, 36W, 40W y 55W

Mayor eficacia y flujo que las

fluorescentes lineales.

Excelente reproduccin cromtica

Vida de hasta 20,000 hrs

Encendido Rpido y/o precalentamiento

con balastro magntico o electrnico

Diseada para luminarios compactos de

60 x 60 cm.

Aplicaciones:

DULUX F Lmpara fluorescente compacta extraplana

Potencias: 18W, 24W, y 36W

Alta eficacia luminosa

Excelente reproduccin cromtica

Vida de hasta 20,000 hrs

Encendido Rpido y/o precalentamiento con

balastro magntico o electrnico

Diseada para luminarios ms pequeos y

esteticos

Alcanza hasta un 13% mas flujo que las DULUX L

DULUX GLOBO Y

DULUX REFLECTOR

DULUX GLOBO

Lmparas decorativas con bulbo globo

y todas las ventajas de la DULUX EL

Luz sin deslumbramiento gracias a su acabado difuso

Tono de luz confortable Considerable ahorro de energa

DULUX REFLECTOR

Combinando la eficacia de la lmpara

electrnica con un reflector parablico

integrado ha dado como resultado una

lmpara que es una alternativa de

ahorro de energa para las lmparas

incandescentes reflectoras.

Los cuatro pasos hacia el ahorro de energa en iluminacin

100 %

SISTEMAS CONVENCIONALES

TUBO FLUORESCENTE T-12

1er PASO

SISTEMA DE ILUMINACION CON

TUBO FLUORESCENTE T-8,

TRICHROME

70 % 2 PASO

3 PASO

ELECTRONICOS

BALASTROS

35 % 4 PASO

SISTEMAS DE REGULACIOM

ACTIVADOS POR LA LUZ DEL DA

18 %

82 %

DE AHORRO

Hasta 82 % de reduccin de costos de energa

Corto tiempo de armotizacin

Impacto positivo en el medio ambiente

MODERNOS LUMINARIOS

CON REFLECTORES ESPEJADOS Y LOUVERS

50 %

Productos ecolgicos de Nombre de la iniciativa: ECOLOGIC

Campos: Material Reduccin de los contenidos de mercurio y

plomo gracias a niveles de toxinas mas bajos

durante la fabricacin

Energa Productos ahorradores de energa

Desperdicios Reduccin del desperdicio de materiales

no-reciclables gracias al uso de tintas a base

de soya en empaques de papel sin Cadmium.

Productos mas compactos y de vida til mas larga.

Otros Presentacin del test TCLP

(Toxcity Characteristic Leachability Proof)

Lmpara fluorescente

miniatura T-2

Caracteristicas

Tamao reducido (7mm de dimetro) 21.8, 32.0, 42.1, 52.3 (mm de longitud)

Varias potencias (6, 8, 11 y 13W) Varios tonos (LDD, BF, BC) Muy buen IRC (85) Larga vida til (12,000 hrs.) Alta eficacia de 52 a 66 lm/w Operacin con balastro electrnico

Aplicaciones Sealamientos Cuadros Vitrinas

DULUX EL Sensor

Aplicaciones de DULUX

3.3.6. Lmparas de Vapor de Mercurio a Alta

Presin.

Lneas destacadas Arcstream Multi-Vapor

Lmpara de Luz Mixta

Lmparas de Luz

Mixta.

3.3.7. LAMPARAS DE

TECNOLOGIA LED

Los grandes beneficios que presentan son:

* Bajo consumo de electricidad. El ahorro en el consumo de electricidad

oscila entre el 70 y el 95%, dependiendo de la iluminacin con la cual se

compara.

* Alta duracin. Los LED tienen una duracin de ms de 50,000 a 100,00

horas. Para una casa puede significar cambiar las bombillas cada 50 aos.

* Color. La iluminacin LED ofrece 16 millones de colores.

* Ahorro cable. Una instalacin con iluminacin LED puede hacerse con

un cable de una seccin mucho menor al normal. Otro beneficio es que no

desgasta el cable elctrico, a diferencia de las dems tecnologas.

* Luz fra. Una bombilla incandescente o ahorradora utiliza solamente el

10% - 30% de cada vatio para iluminar, el resto se va en calor, mientras la

iluminacin LED utiliza 90% para iluminar y solamente el 10% de

calor. La iluminacin LED no calienta, a diferencia de todos los

dems. Beneficios directos de esto: no desperdicia la energa en calor,

calienta menos las reas iluminadas (esto puede traducirse a ahorros en

aire acondicionado y ambientes ms frescos) y elimina peligros de

quemaduras al tacto.

* Menos desperdicio de iluminacin. La iluminacin LED no tiene prdidas por la

reflexin, todos los dems sistemas de iluminacin necesitan de reflectores para

concentrar la luz al lugar donde queremos iluminar, lo que supone perder un

60% de efectividad, mientras que el LED no precisa estos sistemas y la luz

puede ser dirigida a la zona que queremos iluminar con una eficiencia del 90%

* Diseo. Por tener tanta durabilidad, color y otras ventajas permite utilizar la luz

con ms variedad de diseo y formas de instalacin.

* LEDS de alta potencia. Pueden tener una duracin de hasta 100.000 horas, ya

que no tienen filamentos, este hecho hace que no se fundan como lo hacen las

bombillas tradicionales. Estos dispositivos de estado slido son muy resistentes

a los golpes.

* Reciclable. Los materiales con que estn hechas las bombillas LED son de

estado slido, a diferencia de los dems, por lo mismo los LED son reciclables,

presentando beneficios claros como proteccin del medio ambiente.

* La luz ultravioleta con LED tambin tiene el potencial de revolucionar la

purificacin del agua ya que el ultravioleta profundo que emite el LED mata

bacteria y virus sin necesidad de qumicos. Y por su duracin y tamao son una

clara mejor opcin.

Detalles LEDFLUOCODE

El tubo fluorescente de led FL-LED-T8 esta diseado para sustituir los tubos fluores..

T8 y T12. El FL-LED-T8 entra perfectamente en el portalmparas de un fluores...

Detalles LEDFLUOCODE

El tubo fluorescente de led FL-LED-T8 esta

diseado para sustituir los tubos fluorescente

T8 y T12. El FL-LED-T8 entra perfectamente

en el portalmparas de un fluorescente..

Detalles PAR30-220V

Tipo: Led LR0215-75H24DPotencia: 15W

Voltios: 230V Casquillo: E27 Tono de Luz: 2800K

y 4000K

Ventajas Funcionamiento en directo a la red a

220/230V

Intensidad luminosa comparable a los halogenuros..

*La energa renovable tiene la desventaja de que su produccin es baja y

costosa, el beneficio de la tecnologa LED es que por su bajo consumo funciona

muy bien con este tipo de generacin renovable.

3.4.- TIPOS DE ILUMINACION PARA INTERIORES

3.5. Sistemas y Mtodos de Alumbrado Cuando una lmpara se enciende, el flujo emitido puede llegar a los objetos de la sala

directamente o indirectamente por reflexin en paredes y techo.

La cantidad de luz que llega directa o indirectamente determina los diferentes sistemas de

iluminacin con sus ventajas e inconvenientes.

Luz directa

Luz indirecta

Proveniente del

techo

Luz indirecta

proveniente de las

paredes

3.5.1. Sistemas de Alumbrado.- Nos indican cmo se reparte la luz en las zonas iluminadas. Segn el grado de uniformidad deseado, distinguiremos tres casos: Alumbrado

General, alumbrado General Localizado y Alumbrado Localizado.

A) Alumbrado General.- Proporciona una iluminacin uniforme sobre toda el rea

iluminada. Es un mtodo de iluminacin muy extendido y se usa habitual- mente en

oficinas, centros de enseanza, fbricas, comercios, etc. Se consigue distribuyendo las

luminarias de forma regular por todo el techo del local.

Alumbrado

General

Ejemplos de Distribucin de Luminarias para un

Alumbrado General

Alumbrado

General

Localizado

B) Alumbrado General Localizado.- Proporciona una distribucin no uniforme de la luz de manera que esta se concentra sobre las reas de trabajo. El resto del local,

formado principalmente por las zonas de paso se ilumina con una luz ms tenue. Se

consiguen as importantes ahorros energticos puesto que la luz se concentra all donde

hace falta.

Podemos conseguir este alumbrado concentrando las luminarias sobre las zonas

de trabajo. Una alternativa es apagar selectivamente las luminarias en una instalacin de

alumbrado general.

Alumbrado

Localizado

C) Alumbrado Localizado.- Cuando necesitamos una iluminacin suple- mentaria cerca de la tarea visual para realizar un trabajo concreto. El ejemplo tpico seran las

lmparas de escritorio. Recurriremos a este mtodo siempre que el nivel de iluminacin

requerido sea superior a 1000 lux, haya obstculos que tapen la luz proveniente del

alumbrado general, cuando no sea necesaria permanentemente o para personas con

problemas visuales. Un aspecto que hay que cuidar cuando se emplean este mtodo es

que la relacin entre las luminancias de la tarea visual y el fondo no sea muy elevada

pues en caso contrario se podra producir deslumbramiento molesto.

Relacin Recomendada entre los Niveles de

Iluminacin General y Localizada

3.6. CALCULOS DE

ILUMINACION

A.- PASOS A SEGUIR EN EL DISEO DE ALUMBRADO

1.- Determinar el nivel requerido de iluminacin; (luxes) se selecciona de tabla para diferentes ambientes iluminar.

2.- Se selecciona el tipo de iluminacin y el tipo de lmpara

3.- Se determina el coeficiente de utilizacin ( CU ); que tiene en cuenta el hecho de que de la salida total en Lmenes, slo una pequea porcin llega al plano de trabajo. Este factor se ve afectado por caractersticas tales como forma y dimensiones del cuarto, color de paredes y techo, tipo de unidad y reflector.

a) Relacin de Local ( RL )

- Directa, semidirecta y difusa RL = (Ancho*Largo) /

Alto*(Ancho+Largo)

- Indirecta, semiindirecta RL1 = 3/2 * RL

Niveles de Iluminacin recomendados.-

Los niveles de iluminacin recomendados para un local dependen de las

actividades que se vayan a realizar en l. En general podemos distinguir

entre tareas con requerimientos luminosos mnimos, normales o exigentes.

En el primer caso estaran las zonas de paso (pasillos, vestbulos,

etc.) o los locales poco utilizados (almacenes, cuartos de maquinaria...) con

iluminancias entre 50 y 200 lx. En el segundo caso tenemos las zonas de

trabajo y otros locales de uso frecuente con iluminancias entre 200 y 1000

lx. Por ltimo estn los lugares donde son necesarios niveles de

iluminacin muy elevados (ms de 1000 lx) porque se realizan tareas

visuales con un grado elevado de detalle que se puede conseguir con

iluminacin local.

En la elaboracin de proyectos de Instalaciones Elctricas

Interiores, los proyectistas estn obligados a realizar clculos de

iluminacin en locales tales como: Comerciales, Oficinas, Locales

de Espectculos, Aeropuertos, Puertos, Estaciones de Transporte

terrestre y similares, Locales Deportivos, Fbricas y Talleres,

Hospitales, Centros de Salud, Postas Mdicas y Afines,

Laboratorios, Museos y afines.

A continuacin se presentas la tabla de iluminancias

mnimas a considerar en lux, segn los ambientes al interior de las

edificaciones, definiendo la calidad de la iluminacin segn al tipo

de tarea visual o actividad a realizar en dichos ambientes.

(NORMA TECNICA EM.010 INSTALACIONES ELECTRICAS

INTERIORES).

4. Factores que Intervienen en el Clculo de la Iluminacin

El paso del tiempo provoca sobre las instalaciones de alumbrado una

disminucin progresiva en los niveles de iluminancia. Las causas de este problema

se manifiestan de dos maneras. Por un lado tenemos el ensuciamiento de lmparas,

luminarias y superficies donde se va depositando el polvo. y por otro tenemos la

depreciacin del flujo de las lmparas.

En el primer caso la solucin pasa por una limpieza peridica de lmparas

y luminarias. Y en el segundo por establecer un programa de sustitucin de las

lmparas. Aunque a menudo se recurre a esperar a que fallen para cambiarlas,

es recomendable hacer a sustitucin por grupos o de toda la instalacin a la

vez segn un programa de mantenimiento. De esta manera aseguraremos que los

niveles de iluminancia real se mantengan dentro de los valores de diseo de la

instalacin. Por estas razones en el clculo se consideran factores como: Factor de

Utilizacin () y Factor de Mantenimiento (Fm).

Sin embargo es tambin es necesario tener presente la

temperatura de color (K) imprescindibles para las

necesidades de ambientacin y las demandas psicolgicas;

otro factor importante es el Indice de Reproduccin

Cromtica (IRC) de las lmparas, para cubrir las demandas

estticas, reproduccin de colores y la apariencia de colores.

La vida til es sin duda otro factor importante, en relacin al

tiempo de funcionamiento diario, frecuencia de encendido-

apagado, requerimiento de mantenimiento, tiempo de

puesta en servicio de las instalaciones y demandas de

seguridad.

a) Factor de Utilizacin.-Dentro de un artefacto se produce una

prdida de luz en el instante que esta es generada y es absorbida

por el artefacto mismo. El porcentaje de luz que sale

efectivamente del artefacto es llamado eficacia del artefacto.

Adicionalmente parte de la luz que sale del artefacto es absorbida

por las superficies de la habitacin, la magnitud de esta prdida

depende de:

Las proporciones geomtricas de la habitacin.

Las superficies reflejantes de la habitacin.

El porcentaje de luz generada que finalmente llega al plano de

trabajo, se llama Factor de utilizacin (, CU). Este valor se

obtiene de las tablas proporcionadas por los fabricantes o

instituciones especializadas.

b) Factor de Mantenimiento.- En el funcionamiento de cualquier

sistema de alumbrado ya hemos dicho que existen factores

que ocasionan prdidas en el flujo luminoso, hasta que este

llega a la zona de trabajo, por tal motivo en las tablas de

factores de mantenimiento o conservacin, que se dan para

lmparas y luminarias se establecen para tres condiciones:

F.m. Bueno.- Cuando las condiciones atmosfricas son

buenas, las luminarias se limpian frecuentemente, las

lmparas se reponen por el sistema de sustitucin por

grupos (fm=0.8).

F.m. Medio.- Cuando existen condiciones atmosfricas

menos limpias, la limpieza de las luminarias no es

frecuente y solo se sustituyen las lmparas cuando se

funden (fm=0.7).

F.m. Malo.- Cuando la atmsfera es sucia y las instalacin

tiene una conservacin deficiente (fm=0.6).

5.- Poder Reflectante de los Materiales.- Para poder determinar el ndice del local K se requiere conocer el poder reflectante de techos, paredes y pisos, los

mismos que dependen de los materiales y pinturas utilizadas.

El clculo de los niveles de iluminacin de una instalacin de alumbrado de interiores es

bastante sencillo. A menudo nos bastar con obtener el valor medio del alumbrado general

usando el mtodo de los lmenes. Para los casos en que requiramos una mayor precisin

o necesitemos conocer los valores de las iluminancias en algunos puntos concretos como

pasa en el alumbrado general localizado o el alumbrado localizado recurriremos

al mtodo del punto por punto

B.1- Mtodo de los lmenes

B.- CALCULOS DEL ALUMBRADO

La finalidad de este mtodo es calcular el valor medio en servicio de la iluminancia en un

local iluminado con alumbrado general. Es muy prctico y fcil de usar, y por ello se utiliza

mucho en la iluminacin de interiores cuando la precisin necesaria no es muy alta como

ocurre en la mayora de los casos.

El proceso a seguir se puede explicar mediante el siguiente diagrama de bloques:

1) Datos de entrada

Dimensiones del local y la altura del plano de trabajo (la altura del suelo a la

superficie de la mesa de trabajo), normalmente de 0.85 m.

Determinar el nivel de iluminancia media (Em). Este valor depende del tipo de

actividad a realizar en el local y podemos encontrarlos tabulados en las normas y

recomendaciones que aparecen en la bibliografa.

Escoger el tipo de lmpara (incandescente, fluorescente...) ms adecuada de

acuerdo con el tipo de actividad a realizar.

Escoger el sistema y tipo de alumbrado que mejor se adapte a nuestras necesidades

y las luminarias correspondientes.

Determinar la altura de Emplazamiento de las luminarias segn el sistema de

iluminacin escogido.

Determinar los coeficientes de reflexin de techo, paredes y suelo. Estos valores se

encuentran normalmente tabulados para los diferentes tipos de materiales,

superficies y acabado. Si no disponemos de ellos, podemos tomarlos de la siguiente

tabla.

Color

Techo

Blanco o muy claro 0.7

claro 0.5

medio 0.3

Paredes

claro 0.5

medio 0.3

oscuro 0.1

Suelo claro 0.3

oscuro 0.1

Factor de reflexin ( )

En su defecto podemos tomar 05 para el techo, 0.3 para las paredes y 0.1 para el

suelo.

Determinar el factor de utilizacin ( ,CU) a partir del ndice del local y los factores de reflexin. Estos valores se encuentran tabulados y los suministran los

fabricantes. En las tablas encontramos para cada tipo de luminaria los factores

de iluminacin en funcin de los coeficientes de reflexin y el ndice del local. Si

no se pueden obtener los factores por lectura directa ser necesario interpolar.

Ejemplo de tabla

del factor de

utilizacin

Determinar el factor de mantenimiento (fm) o conservacin de la instalacin. Este

coeficiente depender del grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de la

limpieza del local. Para una limpieza peridica anual podemos tomar los siguientes

valores:

Fm

0.8

0.7

0.6

AMBIENTE

Limpio

Medio

Sucio

Factor de Mantenimiento

Para el flujo de la lmpara

0.9

0.9

0.9

Factor de Mantenimiento para la suciedad

de Luminarias y superficies del local

0.9

0.8

0.7

Programa de Mantenimiento.- El intervalo ms econmico para efectuar la limpieza

de una instalacin de alumbrado depender del tipo de luminaria, del grado de acumu-

lacin de polvo y del costo de dicha limpieza. Es ms econmico que la limpieza coin-

cida con el reemplazo de las lmparas.

Estas pueden sustituirse individualmente a medida que fallen o todas al mismo tiem-

po. Este mtodo se llama Reemplazo en grupo. Algunas veces se combinan ambos

sistemas. Generalmente en las grandes instalaciones resulta ms barato una sustitucin en

grupo eficazmente organizada que la sustitucin individual. Adems se

puede aplicar un factor de mantenimiento ms alto.

Clculos.- Clculo del flujo luminoso total necesario. Para ello aplicaremos la

frmula

donde:

es el flujo luminoso total

E es la iluminancia media deseada

S es la superficie del plano de trabajo

es el factor de utilizacin

fm es el factor de mantenimiento

Clculo del nmero de luminarias.

donde:

N es el nmero de luminarias

es el flujo luminoso total

L es el flujo luminoso de una lmpara

n es el nmero de lmparas por luminaria

Emplazamiento de las luminarias Una vez hemos calculado el nmero mnimo de lmparas y luminarias procederemos a

distribuirlas sobre la planta del local. En los locales de planta rectangular las luminarias se

reparten de forma uniforme en filas paralelas a los ejes de simetra del local segn las

frmulas:

Donde N es el nmero de luminarias

La distancia mxima de separacin entre las luminarias depender del ngulo de

apertura del haz de luz y de la altura de las luminarias sobre el plano de trabajo.

Vemoslo mejor con un dibujo:

Como puede verse fcilmente, mientras ms abierto sea el haz y mayor la altura de

la luminaria ms superficie iluminar aunque ser menor el nivel de iluminancia

que llegar al plano de trabajo tal y como dice la ley inversa de los cuadrados. De la

misma manera, vemos que las luminarias prximas a la pared necesitan estar ms

cerca para iluminarla (normalmente la mitad de la distancia). Las conclusiones

sobre la separacin entre las luminarias las podemos resumir como sigue:

Tipo de luminaria Altura del local Distancia mxima

entre luminarias

intensiva > 10 m e 1.2 h

extensiva 6 - 10 m

e 1.5 h

semiextensiva 4 - 6 m

extensiva 4 m e 1.6 h

distancia pared-luminaria: e/2

Si despus de calcular la posicin de las luminarias nos encontramos que la

distancia de separacin es mayor que la distancia mxima admitida quiere decir

decir que la distribucin luminosa obtenida no es del todo uniforme. Esto puede

deberse a que la potencia de las lmparas escogida sea excesiva. En estos ca-sos

conviene hacer los clculos probando a usar lmparas menos potentes, ms

luminarias o emplear luminarias con menos lmparas.

Comprobacin de los resultados

Por ltimo, nos queda comprobar la validez de los

resultados mirando si la iluminancia media obtenida en

la instalacin diseada es igual o superior a la

recomendada en las tablas.

3.6.2. Mtodo del punto por punto

El mtodo de los lmenes es una forma muy prctica y sencilla de calcular el

nivel medio de la iluminancia en una instalacin de alumbrado general. Pero, qu pasa si

queremos conocer cmo es la distribucin de la iluminacin en instalaciones de alumbrado

general localizado o individual donde la luz no se distribuye uniformemente o cmo es

exactamente la dis-tribucin en el alumbrado general. En estos casos emplearemos el

mtodo del punto por punto que nos permite conocer los valores de la iluminancia

en puntos concretos.

Consideraremos que la iluminancia en un punto es la suma de la luz proveniente

de dos fuentes: una componente directa, producida por la luz que llega al plano de

trabajo directamente de las luminarias, y otra indirecta o reflejada procedente de la

reflexin de la luz de las luminarias en el techo, paredes y dems superficies del local.

l) Ley de la inversa del cuadrado de la distancia

E1 E2 = ---- E3 = ---- E1 E1

4 9

S1 36 luxes

1 m

S2 = 4S1

9 luxes

2 m

S3 = 9S1

4 luxes

3 m

Componentes de la iluminancia en un punto

Para utilizar el mtodo del punto por punto necesitamos conocer previamente las

caractersticas fotomtricas de las lmparas y luminarias empleadas, la disposicin de las

mismas sobre la planta del local y la altura de estas sobre el plano de trabajo. Una vez

conocidos todos estos elementos podemos empezar a calcular las iluminancias. Mientras

ms puntos calculemos ms informacin tendremos sobre la distribucin de la luz. Esto

es particularmente importante si trazamos los diagramas isolux de la instalacin.

Como ya hemos mencionado, la iluminancia horizontal en un punto se calcula

como la suma de la componente de la iluminacin directa ms la de la iluminacin

indirecta. Por lo tanto: E = Edirecta + Eindirecta

Componente directa en un punto

Fuentes de luz puntuales. Podemos considerar fuentes de luz pun-tuales las

lmparas incandescentes y de descarga que no sean los tubos fluorescentes. En este

caso las componentes de la iluminancia se calculan usando las frmulas.

Donde I es la intensidad luminosa de la lmpara en la direccin del punto que puede

obtenerse de los diagramas polares de la luminaria o de la matriz de intensidades y h la

altura del plano de trabajo a la lmpara.

En general, si un punto est iluminado por ms de una lmpara su iluminancia

total es la suma de las iluminancias recibidas:

En los extremos de la hilera de las luminarias el valor de la iluminancia ser la

mitad. El valor de I se puede obtener del diagrama de intensidad luminosa de la luminaria

referido a un metro de longitud de la fuente de luz. En el caso de un tubo fluorescente

desnudo I puede calcularse a partir

del flujo luminoso por metro, segn la frmula:

ANEXOS

ndice de local k Valor Valor Porcentual J 3.5< 0.7 0.6

I 0.70 -0.9 0.8

H 0.90 1.12 1

G 1.12 1.38 1.25

F 1.38 1.75 1.5

E 1.75 2.25 2

D 2.25 2.75 2.5

C 2.75 3.50 3

B 0 4.50 4

A > 4.50 5

Se calcula el ndice del local (k) a partir del cuadro (Manual-PHILIPS).

Tabla : Relaciones de local

Luminarias para Interiores

Iluminacin de Interiores

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