Las unidades de iluminación son importantes para poder
determinar el tipo de lámpara, el área a iluminar y el costo de operación que
ésta tendrá en sus horas de servicio.
Lumen:
(símbolo: lm)
es la unidad del Sistema Internacional de Medidas para medir el flujo luminoso,
una medida de la potencia luminosa emitida por la fuente.
1 lm = 1 lxm2 = 1
cd sr
Lux:
(símbolo lx) es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades
para la iluminancia o nivel de iluminación. Equivale a un lumen /m². Se usa en
fotometría como medida de la intensidad luminosa, tomando en cuenta las
diferentes longitudes de onda según la función de luminosidad, un modelo
estándar de la sensibilidad a la luz del ojo humano.
El lux es
una unidad derivada, basada en el lumen, que a su vez es una unidad derivada
basada en la candela.
Un lux
equivale a un lumen por metro cuadrado, mientras que un lumen equivale a una
candela x estereorradián. El flujo luminoso total de una fuente de una candela
equivale a 4p lúmenes (puesto que una esfera comprende 4p
estereorradianes).
1 lx = cd sr/ m2
Candela: (símbolo cd) es una de las
unidades básicas del Sistema Internacional, de intensidad luminosa. Se define
como:
La candela es la intensidad
luminosa en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación
monocromática de frecuencia 540×1012 hercios y de la cual la intensidad radiada
en esa dirección es 1/683 W vatios por estereorradián.
Hay que
mencionar que en el sistema inglés se utilizan las unidades FC que equivalen a
pie-candela
1 foot candle = 1 lumen por pie cuadrado = 1
lm/0,0929 m2 = 10,764 lux
Estereorradián es la unidad derivada del SI que mide
ángulos sólidos. Es el equivalente tridimensional del radián. Su símbolo es sr.
El estereorradián se
define haciendo referencia a una esfera de radio r. Si el área de una porción
de esta esfera es r2, un estereorradián es el ángulo sólido
comprendido entre esta porción y el centro de la esfera.
Los por qué de las luminarias y su impacto actual
Actualmente muchos de los equipos y sistemas de
iluminación que se utilizan en el mundo han venido a desechando los que se han
venido utilizando por años, las razones
son muchas y muy obvias, el impacto ambiental y el ahorro considerable energético
que las nuevas tecnologías tienen. Son por mucho muy ventajosas a las
anteriores lo que ha llevado a empresas como Phillips a ir retirando de sus
líneas de producción las luminarias y lámparas anteriores seguido por otras
empresas en el mundo.
Luminancia.
La luminancia es la intensidad aparente de la luz
proveniente o reflejada por un objeto o punto determinado. Es cuantificada con
candelas por metro cuadrado.
La luminancia es la que produce en el órgano visual la
sensación de claridad que presentan los objetos observados y tiene mucha
importancia en los fenómenos de deslumbramiento.
Esta medida debe tenerse en cuenta a la hora de proyectar un alumbrado, sobre
todo en las instalaciones donde se requiera una iluminación de alta calidad;
deben utilizarse luminarias apropiadas para obtener el control de
deslumbramiento adecuado.
Asimismo, también debe cuidarse la distribución de luminarias y mobiliario y
los poderes de reflexión de éste último, con el fin de reducir, en la medida de
lo posible, los deslumbramientos reflejados.
Métodos de iluminación
Interior
El cálculo de los
niveles de iluminación de una
instalación de alumbrado de interiores es bastante sencillo.
Método de los
lúmenes
La finalidad de
este método es calcular el valor medio en servicio de la iluminancia en un
local iluminado con alumbrado general.
Es muy práctico y fácil de usar, y por ello se utiliza mucho en la
iluminación de interiores cuando la precisión necesaria no es muy alta como
ocurre en la mayoría de los casos.
El proceso a seguir se puede explicar mediante el siguiente diagrama de
bloques.
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 bibliografía.
- Escoger el tipo de lámpara
(incandescente, fluorescente...) más adecuada de acuerdo con el tipo de
actividad a realizar.
- Determinar la altura de suspensión de las luminarias
según el sistema de iluminación escogido.
h: altura entre el plano de trabajo y las
luminarias
h': altura del local
d: altura del plano de trabajo al techo
d': altura entre el plano de trabajo y las luminarias.
Calcular
el índice
del local (k) a partir de la geometría de este.
- En el caso del método
europeo se calcula como:
Donde k es un número
comprendido entre 1 y 10.
A pesar
de que se pueden obtener valores mayores de 10 con la fórmula, no se consideran
pues la diferencia entre usar diez o un número mayor en los cálculos es
despreciable.
- Determinar los coeficientes de
reflexión 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.
En su defecto podemos tomar 05 para el techo, 0.3
para las paredes y 0.1 para el suelo.
Determinar el factor de utilización
(η, CU) a partir del índice del local
y los factores de reflexión.
Estos valores se encuentran tabulados y los suministran los fabricantes.
En las tablas encontramos para cada tipo de luminaria los factores de
iluminación en función de los coeficientes de reflexión y el índice del local.
Si no se pueden obtener los factores por lectura directa será necesario interpolar.
Determinar el factor
de mantenimiento (fm) o conservación de la
instalación. Este coeficiente dependerá del grado de suciedad ambiental y de la
frecuencia de la limpieza del local. Para una limpieza periódica anual podemos
tomar los siguientes valores:
|
Ambiente
|
Factor de mantenimiento (fm)
|
|
Limpio
|
0.8
|
|
Sucio
|
0.6
|
Cálculos
► Cálculo
del flujo luminoso total necesario. Para ello aplicaremos la fórmula.
Donde:
- ΦT es el flujo
luminoso total
- E es la iluminancia
media deseada
- S es la superficie del
plano de trabajo
- η es el factor de
utilización
- fm es el factor
de mantenimiento
► Cálculo
del número de luminarias (redondeado por exceso).
Donde:
- N es el número de luminarias
- ΦT es el flujo
luminoso total
- ΦL es el flujo
luminoso de una lámpara
- n es el número de lámparas
por luminaria.
- Emplazamiento
de las luminarias
-
Una vez hemos calculado el
número mínimo de lámparas 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 simetría del local
según las fórmulas:
Donde:
N es el número de luminarias.
La
distancia máxima de separación entre las luminarias dependerá del ángulo de apertura
del haz de luz y de la altura de las luminarias sobre el plano de trabajo.
Veámoslo mejor con un dibujo:
Como
puede verse fácilmente, mientras más abierto sea el haz y mayor la altura de la
luminaria más superficie iluminará aunque será menor el nivel de iluminancia
que llegará al plano de trabajo tal y como dice la ley inversa de los
cuadrados. De la misma manera, vemos que las luminarias próximas a la pared
necesitan estar más cerca para iluminarla (normalmente la mitad de la
distancia). Las conclusiones sobre la separación entre las luminarias las
podemos resumir como sigue:
| Tipo de luminaria |
Altura del local |
Distancia máxima 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 | | | | | | | |
Luminaria#2
Luminaria#3
