Calculos de Iluminacion

5/21/2018

CalculosdeIluminacion -slidepdf.com

ILUMINACION

SAUL OVIDIO GONZALEZ ROSALES, FS&HN MS. 12 de Noviembre de 2013

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METODO DE LOS LUMENES

METODO PUNTO POR PUNTO http://slidepdf.com/reader/full/calculos-de-iluminacion

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METODO DE LOS LUMENES La finalidad de este método es calcular el valor medio en servicio de la iluminancia en un local iluminado con alumbrado general.


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NUMERO DE LUMINARIAS  N = Cantidad de luminarias



= Iluminación total requerida

 n

= Cantidad de lámparas por luminaria



= Iluminación por cada lámpara


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FLUJO LUMINOSO REQUERIDO 

= Flujo luminoso total

 E = Iluminancia media deseada  S = Superficie del plano de trabajo 

= Factor de utilización

 f m= Factor de


mantenimiento

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DATOS DE ENTRADA •

DIMENSIONES DEL LOCAL

•

ALTURA DEL PLANO DE TRABAJO

•

ILUMINANCIA MEDIA (Em)

•

TIPO DE LAMPARA

•

•

SISTEMA DE ILUMINACION LUMINARIAS

•

ALTURA DE SUSPENSION


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DIMENSIONES / PLANO DE TRABAJO


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ILUMINANCIA MEDIA (Em) •

•

•

Depende del tipo de actividad a realizar en el local Se encuentra tabulado en las normas y recomendaciones que aparecen en la bibliografía. Esta expresado en lux


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ILUMINANCIAS RECOMENDADAS Iluminancia media en servicio (lux) Tareas y clases de local Mínimo Recomendado Óptimo Zonas generales de edificios Zonas de circulación, pasillos

50

100

150

Escaleras, escaleras móviles, roperos, lavabos, almacenes y archivos

100

150

200

300 300

400 500

500 750

Oficinas normales, mecanografiado, salas de proceso de datos, salas de conferencias

450

500

750

Grandes oficinas, salas de delineación, CAD/CAM/CAE

500

750

1000

300

500

750

500

750

1000

Centros docentes Aulas, laboratorios Bibliotecas, salas de estudio

Oficinas

Comercios Comercio tradicional

Grandes superficies, supermercados, salones de muestras


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ILUMINANCIAS RECOMENDADAS Iluminancia media en servicio (lux) Tareas y clases de local Mínimo Recomendado Óptimo Zonas generales de edificios Zonas de circulación, pasillos

50

100

150

Escaleras, escaleras móviles, roperos, lavabos, almacenes y archivos

100

150

200

Industria (en general) Trabajos con requerimientos visuales limitados

200

300

500

Trabajos con requerimientos visuales normales

500

750

1000

Trabajos con requerimientos visuales especiales

1000

1500

2000

Dormitorios Cuartos de aseo

100 100

150 150

200 200

Cuartos de estar

200

300

500

Cocinas

100

150

200

Cuartos de trabajo o estudio

300

500

750

Viviendas


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TIPOS DE LAMPARAS Ámbito de uso Doméstico

Tipos de lámparas más utilizados 







Oficinas





Comercial



(Depende de las dimensiones y



características del comercio)





Industrial









Deportivo





Incandescente Fluorescente Halógenas de baja potencia Fluorescentes compactas Alumbrado general: fluorescentes Alumbrado localizado: incandescentes y halógenas de baja tensión Incandescentes Halógenas Fluorescentes Grandes superficies con techos altos: mercurio a alta presión y halogenuros metálicos Todos los tipos Luminarias situadas a baja altura ( 6 m): fluorescentes Luminarias situadas a gran altura (>6 m): lámparas de descarga a alta presión montadas en proyectores Alumbrado localizado: incandescentes Luminarias situadas a baja altura: fluorescentes Luminarias situadas a gran altura: lámparas de vapor de mercurio a alta presión, halogenuros metálicos y vapor de sodio a alta presión


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ALTURA DE SUSPENSION(h) 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 techo y las luminarias


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ALTURAS DE SUSPENSION(h) Altura de las luminarias Locales de altura normal (oficinas, viviendas, aulas...)

Locales con iluminación directa, semidirecta y difusa

Lo más altas posibles

Mínimo: Óptimo:

Locales con iluminación indirecta http://slidepdf.com/reader/full/calculos-de-iluminacion

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CALCULO DE INDICE DE LOCAL (k) Sistema de iluminación

Índice del local

Iluminación directa, semidirecta, directa-indirecta y general difusa

Iluminación indirecta y semiindirecta


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COEFICIENTES DE REFLEXION •

•

•

Reflexión de la luz en 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.


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COEFICIENTES DE REFLEXION Color

Factor de reflexión ( )

Blanco o muy claro

0.7

claro

0.5

medio

0.3

claro

0.5

medio oscuro

0.3 0.1

claro

0.3

oscuro

0.1

Techo

Paredes Suelo


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FACTOR DE UTILIZACION( ) •

•

•

A partir del índice del local y los factores de reflexión, se puede determinar el factor de utilización ( ). Estos valores se encuentran tabulados y los suministran los fabricantes para cada tipo de luminaria. Si no se pueden obtener los factores por lectura directa será necesario interpolar.


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FACTOR DE UTILIZACION ( )


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•

•

FACTOR DE MANTENIMIENTO O CONSERVACION (f m) CalculosdeIluminacion -slidepdf.com

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 (f m)

Limpio

0.8

Sucio

0.6


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FLUJO LUMINOSO REQUERIDO 

= Flujo luminoso total

 E = Iluminancia media deseada  S = Superficie del plano de trabajo 

= Factor de utilización

 f m= Factor de


mantenimiento

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NUMERO DE LUMINARIAS  N = Cantidad de luminarias



= Iluminación total requerida

 n

= Cantidad de lámparas por luminaria



= Iluminación por cada lámpara


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EJEMPLO •

Queremos diseñar una instalación de alumbrado para una nave industrial de 100 m de largo por 30 m de ancho y 6 m de altura. Para ello utilizaremos lámparas de vapor de sodio a alta presión de 400 W de potencia con un flujo luminoso de 50000 lm. Respecto a las luminarias, nos planteamos escoger entre los tipos 1, 2 y 3 cuyas tablas del factor de utilización, suministradas por el fabricante, se adjuntan a continuación.


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Condiciones conocidas: •

•

•

•

Los coeficientes de reflexión de paredes y techo se son cero debido a que los materiales empleados (superficies y estructuras metálicas) tienen coeficientes de reflexión extremadamente bajos. En la estructura superior de la nave, hasta 5 metros del suelo, existen equipos de transporte, como grúas, destinadas al traslado de objetos pesados a distintos puntos de la nave. En dicha nave sólo se trabajará de día. El techo tiene claraboyas que ofrecen una iluminación diurna mínima de 75 lux a la altura del suelo.. El nivel de iluminación aconsejado para las actividades que se desarrollan en el local es de 680 lux en el suelo.


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¿cuál de los tres tipos de luminarias propuestas proveerá la mejor solución?


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Solución por método de lúmenes Dimensiones del local: largo: 100 m ancho: 30 m altura total: 6 m • • • •

• •

•

altura del plano de trabajo: 0 (nos piden la iluminancia a nivel del suelo) Nivel de iluminancia media. Nos piden 680 lx pero teniendo en cuenta que sólo se trabaja de día y la iluminancia de la luz solar es de 75 lux, la iluminancia proporcionada por la iluminación será: Em = 680 - 75 = 605 lx


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Solución por método de lúmenes •

Lámparas. –

•

Altura de suspensión de las luminarias: –

•

Usaremos lámparas de vapor de sodio a alta presión de 400 W y 50000 lm de flujo. 5.5 m

Índice del local. –

Utilizando luminarias de iluminación directa, por lo tanto:


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Coeficientes de reflexión. –

Los coeficientes del techo y las paredes son prácticamente cero. Como no nos dicen nada del suelo tomaremos la hipótesis más pesimista vista en las tablas.

Coeficiente de reflexión

Techo

Paredes

Suelo

0

0

0.1


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Determinación del coeficiente de utilización( ) –

A partir de los factores de reflexión y el índice del local (k = 4.2) se leen en las tablas los factores de utilización. Luminaria 1 Luminaria 2 Luminaria 3 Coeficiente de utilización ( )

0.58


0.73

0.92

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Factor de mantenimiento (f m). –

En este caso los valores vienen incluidos en las tablas de las luminarias. Como no nos dicen nada sobre la suciedad ambiental tomaremos los valores medios.

Factor de Mantenimiento (f m)

Luminaria 1

Luminaria 2

Luminaria 3

0.75

0.60

0.75


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Cálculo del flujo luminoso total. ( ) CalculosdeIluminacion -slidepdf.com

Luminaria 1 Luminaria 2 Luminaria 3


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Número mínimo de luminarias necesarias (N) CalculosdeIluminacion -slidepdf.com

Luminaria 1 Luminaria 2 Luminaria 3


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Comprobación de los resultados para la LUMINARIA 2: CalculosdeIluminacion -slidepdf.com

N

•

A nivel de suelo, la iluminancia total será: NI = 620.5 + 75 = 695.5 lx

•

Y la potencia consumida P = 85 · 400 = 34 kW


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¿cuál de los tres tipos de luminarias propuestas proveerá la mejor solución?


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EMPLAZAMIENTO DE LUMINARIAS a = ancho b= largo

Na= número de luminarias a lo ancho

Nb= número de luminarias a lo largo


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Formulas para emplazamiento de luminarias CalculosdeIluminacion -slidepdf.com

Na

Nb


dy= a/Na

dx= b/Nb

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Cuadro comparativo Luminaria 1 Ancho N luminarias (Na) Separación (m) Separación de las paredes (m)

Luminaria 2 Luminaria 3

5

5

4

30/5 = 6

30/5 = 6

30/4 = 7.5

6/2 = 3

6/2 = 3

7.5/2 = 3.75

17

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Largo N luminarias (Nb) Separación (m) Separación de las paredes (m) Separación máxima (D max) entre luminarias (m) Cumple los criterios Número total de luminarias http://slidepdf.com/reader/full/calculos-de-iluminacion

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100/17 = 5.88 100/17 = 5.88 100/14 = 7.14 5.88/2 = 2.94

5.88/2 = 2.94 7.14/2 = 3.57

1.0 * hm = 5.5 1.1 * hm = 6.05 0.7 * hm = 3.85

NO

SI

NO

5*17 = 85

5*17 = 85

4*14 = 56 36/39

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FINALMENTE

¿cuál de los tres tipos de luminarias propuestas proveerá la mejor solución? R/ LUMINARIA ____________2


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EMPLAZAMIENTO FINAL DE LAS LUMINARIAS CalculosdeIluminacion -slidepdf.com


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¿TODO ILUMINADO?

100 000 lux


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