lunes, 12 de noviembre de 2012

ILUMINACIÓN.



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       



     


                                                                        



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