Principios básicos de la iluminación
Principios básicos de iluminación.
LUZ E ILUMINACIÓN . Son dos conceptos muy distintos, que frecuentemente se confunden y son mal interpretados. La luz puede definirse como la causa y la iluminación como el efecto de la luz en las superficies sobre las cuales incide. La luz es una manifest ación de la energía en forma de radiaciones electromagnéticas, capaz de afectar a estimular la visión. La radiación r adiación visible, es decir, la que actúa sobre el ojo esta comprendida aproximadamente entre las longitudes de onda de 3800 a 7800 Ángstroms. Ángstroms. 10
Adaptación. Proceso mediante el cual el sistema visual se acostumbra a una menor o mayor cantidad de luz, o a luz de color diferente. Ello resulta en un cambio de la sensibilidad del ojo a la luz. Ángstrom. Unidad de longitud de onda igual a 10-10 m. Balastro. Dispositivo electromagnético o electrónico usado para operar lámparas eléctricas de descarga. Sirve para proporcionar a estas las condiciones de operación necesarias como son: tensión, corriente y forma de onda. Balastro, factor de. Relación del flujo luminoso emitido por una lámpara la cual es operada por un balastro convencional entre el flujo luminoso emitido por la misma lámpara cuando esta es operada por un balastro patrón.
1 metro = 10 A (Ángstroms) 1 metro = 109 nm (Nanómetros) FACTORES QUE INTERVIENEN PARA UNA BUENA VISIBILIDAD
Tamaño. Cuanto mas grande sea un objeto, en términos de ángulo visual (ángulo subtendido del objeto al ojo) mas rápidamente podrá verse. Al no poder aumentar el tamaño de los detalles de una tarea visual, será necesario aumentar el nivel de la iluminación. Tiempo. La visión no es un proceso instantáneo sino que requiere de tiempo. Al aumentar el nivel de iluminación aumenta la capacidad visual y aumenta al mismo tiempo, la velocidad de percepción. Brillantez. La brillantez de un objeto depende de la intensidad de la luz incidiendo sobre él y la proporción en la cual la luz es reflejada hacia el órgano visual. Aumentando el nivel de iluminación en una superficie obscura es posible aumentar su brillantez. Contraste. Es la relación que existe entre las luminancias de un objeto y su inmediato alrededor. Los niveles altos de iluminación compensan en parte los bajos contrastes en brillantez y son de gran asistencia donde no se pueden tener condiciones condiciones de lato contraste. TERMINOLOGÍA
Absorción. Es la particularidad que tienen los materiales de transformar parcial o totalmente la energía luminosa que incide sobre ellos en otra forma de energía. Acomodación. Proceso por el cual el ojo cambia de foco, al variar la distancia del objeto observado.
NIT); L = Brillantez o luminancia. ( L = cd / m 2, ( NIT); 2 cd / pie ( fl ) ). Es la relación entre la intensidad intensidad luminosa (I) en cierta dirección y la superficie, vista por un observador situado en la misma dirección.
Candela. Unidad de intensidad luminosa igual a un lumen por steredian ( lm / sr ). Se define como la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente luminosa que emite radiación monocromática ( 540 x 1012 Hz = 555 nm) y de la cual, la intensidad intensidad radiante en esa d irección es de 1/683 watts/steradian. Hasta 1948 se le llamó bujía. Cavidad de techo. Es la cavidad formada por el techo y el plano del luminario. Cavidad de cuarto. Es la cavidad formada por el plano de los luminarios y el plano de trabajo. Cavidad de piso. Es la cavidad formada por el plano se trabajo y el piso. Componente indirecta. Porción de flujo luminoso que llega al plano de trabajo después de ser reflejado por las superficies de cuarto. Coeficiente de utilización. Relación entre el flujo luminoso (lúmenes) emitidos por un luminario que incide sobre el plano de trabajo y el flujo luminoso emitido por las lámparas solas solas del luminario. Curva de distribución. Es la representación grafica del comportamiento de la potencia luminosa emitida por un luminario. Se presenta en
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coordenadas polares y los valores están dados en candelas. Curvas isocandelas. Es la mejor representación de las variaciones luminosas de un haz irregular. Las curvas representadas unen puntos de igual potencia luminosa y estos son el resultado de un gran numero de lecturas de intensidad luminosa en diferentes puntos. Curvas isofootcandle o isopie -candela. Es un conjunto de curvas que unen puntos de igual nivel de iluminación (en pie – candelas) sobre un plan o de trabajo. Curvas isolux. Es un conjunto de curvas que unen puntos de igual nivel de iluminación (luxes) sobre un plano de trabajo. Depreciación de lúmenes de la lámpara, LLD (Lamp Lumen Depreciation). Es la perdida de la emisión luminosa (lúmenes), emitidos por la lámpara debido al uso normal de operación. Depreciación por suciedad en el luminario. LLD (Luminaire Dirt Depreciation). La acumulación de la suciedad en los luminarios trae como consecuencia una perdida en la emisión luminosa y por lo mism o, perdidas de iluminación en el plano de trabajo. Esta perdida se conoce como el factor LDD. La suciedad de la atmósfera se considera que proviene de dos fuentes: aquella que pasa de atmósferas adyacentes al local donde se encuentra el luminario y la que se genera por el trabajo realizado en la atmósfera circundante al luminario. La suciedad puede clasificarse como adhesiva, atraída o inerte y puede provenir de fuentes constantes o intermitentes. La suciedad adhesiva se colgara de la superficie del luminar io debido a lo pegajoso de la naturaleza, mientras que la suciedad atraída se mantiene por efecto de fuerzas electrostáticas. La suciedad inerte variara en acumulación desde prácticamente nada en superficies verticales hasta tanto como pueda soportar una superficie horizontal antes de ser desalojada por la gravedad o circulación de aire. Algunos ejemplos de suciedad adhesiva son: grasa producida al cocinar, partículas generadas por la operación de maquinas transportadas por vapores aceitosos, partículas transportadas por vapores de agua como en lavanderías. Algunos ejemplos de suciedad atraída son: cabellos, pelo, pelusa, fibras o partículas secas cargadas electrostáticamente debido a operaciones de maquinas. La suciedad inerte esta representada por partículas no pegajosas, sin carga electrostática tales como: harina seca, aserrín, cenizas finas,etc.
Eficacia luminosa (de una lámpara). Relación de flujo luminoso total emitido en lúmenes por la lámpara entre la potencia eléctrica consumida por la misma. Su unidad esta dada en lúmenes / watt. Eficiencia de un luminario. Relación de flujo luminoso emitido por un luminario con aquel que produce la(s) lámpara(s) desnuda(s) usada(s) en su interior. Emergencia, iluminación de. Iluminación diseñada para proporcionar iluminación de seguridad y salvaguarda en caso de fallas en el suministro normal de energía. Se aplica en los lugares donde se concentra gran cantidad de personas, ya sea para diversión, compras o trabajos. Dichos lugares pueden ser auditorios, cines, te atros, estadios de fútbol, de béisbol, centros comerciales, hospitales, escuelas, etc. El objetivo de esta iluminación es de romper la oscuridad para evitar el pánico y posibles accidentes principalmente entre menores. Los luminarios destinados para este sistema, deberán estar localizados de tal forma que guíen a las personas hacia la(s) salida(s) del local y permitan la pronta evacuación en caso de ser necesario. El nivel de iluminación de emergencia no deberá ser menor al 1% del nivel promedio de iluminac ión o de 5 luxes promedio a nivel de piso. La uniformidad de iluminación ( E max / Emin ) A lo largo de la línea central de la ruta de escape, podrá estar comprendida entre 20:1 y 40:1. El nivel de iluminación de emergencia será igual al nivel de iluminació n normal en aquellos casos en que dependa la vida de un humano, como en quirófanos, salas de expulsión, etc, o en lugares como cuartos de control de una hidroeléctrica, torres de control en los aeropuertos, etc. Explosión, luminario a prueba de. Luminario completamente cerrado y capaz de resistir una explosión de gas especifico o vapor dentro de el y prevenir la ignición de gases o vapores alrededor de este. Factor de lámparas quemadas. Perdidas fraccionales de iluminancia debido a lámparas fundidas después de que han funcionado por largos periodos. Factor de depreciación de los lúmenes de las lámparas (LLD). Relación de los lúmenes emitidos por la lámpara al 70% de su vida entre los lúmenes iniciales de esta misma. Factor de propiedad de luz (factor de mantenimiento). Factor utilizado en el calculo de iluminancia bajo condiciones dadas de tiempo y de uso. En el se toma en cuenta las variaciones de temperatura y tensión, acumulación de
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suciedad en las superficies del cuarto y en luminario, depreciación de la emisión luminosa de la lámpara, procedimientos de mantenimiento y condiciones atmosféricas.
Factor luminoso ( / O). Es la energía radiante en forma de luz emitida por una fuente luminosa en la unidad de tiempo (segundo), su unidad es el lumen (lm). Footcandle ( lm/pie 2; (fc) ). luminoso en el sistema ingles.
Unidad de nivel
Fuente luminosa. Es toda materia, objeto o dispositivo, de la que, parte la energía radiante que emite cae dentro de los limites visibles del espectro electromagnético. Iluminación complementaria. Es la iluminación utilizada para proporcionar una cantidad y calidad adicional de luz que no puede ser obtenida por el sistema general de iluminación, y que complementa el nivel general de iluminación para requerimientos específicos del trabajo. Iluminación general. Iluminación diseñada para proporcionar un nivel substancialmente uniforme en toda el área analizada, excluyendo cualquier provisión para requerimientos especiales localizados. Iluminación localizada. Es la proporcionada sobre un apequeña área, espacio confinado o definido, sin proporcionar ninguna iluminación general significativa alrededor del entorno. Intensidad de iluminación (E). Es la densidad de 2 / /m y es flujo luminoso sobre una superficie E = O directamente proporcional a la densidad luminosa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Su unidad es el lux. En los países de habla inglesa se usa el pie candela como unidad de intensidad de iluminación siendo: 1 pie candela = 10.76 luxes. Lámpara. Dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía lumínica. Lente. Elemento de vidrio o plástico usado en luminarios para cambiar la dirección y controlar la distribución de los rayos luminosos. Lumen (lm). Unidad de flujo luminoso. Luminario. Aparato eléctrico que se utiliza para controlar y dirigir el flujo luminoso generado por una o mas lámparas. Lux (lm / m2; (lx) ). Unidad de nivel luminoso en el sistema internacional.
Nanómetro. Es la unidad de longitud de onda igual a 10-9 m. Nit (cd/m2). Unidad de brillantez (luminancia) igual a una candela sobre metro cuadrado, (sistema internacional). Nivel luminoso o iluminancia. Se define como la densidad de flujo luminosos que incide sobre una superficie. Se mide en luxes o footcandles. Reflexión. Es el fenómeno por el cual la luz al incidir sobre una superficie cambia la dirección de manera tal que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Refracción. Es el cambio de dirección que sufren los rayos luminosos al pasar de un medio a otro con diferente densidad. ÁREAS CLASIFICADAS Áreas peligrosas Son aquellas que contienen vapores, líquidos o gases inflamables o polvos combustibles y fibras, que pueden causar fuegos o explosiones si se someten a una fuente de ignición. Las áreas están clasificadas con base en sus características de peligrosidad. subgrupos División 1
A B
Division 2
C D
Clase I
Clase II
Division 1 División 2
Clase III
E F G
División 1 División 2
Clase I. Los lugares de la clase I son aquellos en los cuales están o pueden estar presentes gases o vapores inflamables en cantidad suficiente para producir mezclas explosivas o inflamables. Clase II. Los lugares de la clase II son aquellos que son peligrosos debido a la presencia de polvo combustible. Clase III. Los lugares de la clase III son aquellos que son peligrosos por la presencia de fibras o materiales volátiles fácilmente inflamables.
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Clase I, división 1. Es aquella en la cual la concentración peligrosa de gases o vapores inflamables existen continua, intermitente o periódicamente en el ambiente bajo condiciones normales de operación. Clase I, división 2. Es aquella en la que estos gases, líquidos o vapores se encuentran almacenados en recipie ntes y solo se escapan al ambiente en condiciones anormales de operación (fugas accidentales, mantenimiento, roturas, etc.) Clase II, división 1. Es aquella en la cual hay o puede haber polvo combustible suspendido en el aire en forma continua, intermitente o periódicamente bajo condiciones normales de operación, en cantidades suficientes para producir mezclas explosivas o inflamables.
Subgrupo E. Atmósferas que contienen polvos metálicos, como aluminio, magnesio y sus aleaciones comerciales y otros metales de características semejantes. Subgrupo F. Atmósferas que contienen polvos de carbón mineral, de carbón vegetal o de coque. Subgrupo G. atmósferas que contienen harina, almidón o polvo de grano. DATOS NECESARIOS PARA ELABORAR UN PROYECTO DE ILUMINACIÓN 1)
Datos del cliente. a) b) c) d) e) f) g)
Clase II, división 2. Son aquellas áreas en las cuales los polvos combustibles se escapan al ambiente formando acumulaci ón o volúmenes en suspensión solo por operación anormal del sistema (rotura de transportadores, tolvas o fallas del sistema de absorción) del polvo. Clase III, división 1. Son aquellas en las cuales se manejan, fabrican o utilizan fibras fácilmente inflamables o materiales que producen volátiles combustibles (rayón, algodón, henequén, ixtle, yute, fibra de coco, cáñamo, estopa, lana vegetal, musgo, viruta, etc.) Clase III, división 2. Son aquellas en las cuales se manejan o almacenan fibras fácilmente inflamables, con excepción en lugares donde se fabrican.
EJEMPLOS DE SUBGRUPOS
Subgrupo A. Atmósferas que contienen acetileno. Subgrupo B. Atmósferas que contienen hidrógeno, gases o vapores de peligro equivalente, tal como: butadieno, oxido de propileno. Subgrupo C. Atmósferas que contienen acetaldehído, ciclopropano, dietileter, etileno, dimetilhidrazina asimétrica. Subgrupo D. Atmósferas que contienen acetona, amoniaco, benceno, butano, etano, hexanos, metano, petróleo, nafta, octano, pentanos, propileno, estireno, tolueno, xileno, etc.
Razón social. Dirección. Código postal. Teléfono. Nombre de la persona. Puesto que desempeña. Otros datos para la mejor identificación de el cliente.
DATOS DEL ÁREA A ANALIZAR 1.
Planos (planta y elevación con cotas y escalas). 2. Dimensiones. a. Largo b. Ancho c. Altura 3. Tipo de techo. a. Horizontal. b. Dos aguas. c. Diente de sierra. 4. Identificar las diferentes áreas a iluminar y actividades que en ellas se desempeñan. 5. Determinar el nivel de iluminación recomendado por el I.E.S. o por la S.M.I.I. 6. Ubicación y altura de la maquinaria instalada en cada una de las áreas. 7. Si existe grúa viajera, ubicación y altura. 8. Si existen áreas clasificadas. 9. Si existen racks o estantería, conocer su ubicación, altura y ancho de rack y del pasillo. 10. Acabados del local. a. Piso. b. Techo. c. Pared. 11. Cualquier otra información que nos ayude a desarrollar de la mejor manera nuestro proyecto.
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METODO DE LUMEN
(Para determinar nivel de iluminación o cantidad de luminarias para un nivel deseado)
Techo
hcc
Cavidad del Techo
Luminarios Cavidad del Cuarto
hrc Plano de trabajo hfc
Cavidad del Piso
Piso
INTERIORES E = (lm / lum) (No. Lum) (C.U.) (F.M.) ÁREA
EXTERIORES E = (lm / lum) (No. Lum) (C.U.) (F.M.) (esp. entre lum.) (ancho de la calle) PROYECTORES E = (lm del haz) (No. Lum) (C.U.) (F.M.) ÁREA
DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN 1. METODO DE INDICE DE CUARTO. Ic =
AREA Hcc (largo + ancho)
2. METODO DE CAVIDAD ZONAL. ÁREAS REGULARES.
Donde:
Lm = lúmenes Lum = luminarios. C.U. = coeficiente de utilización. F.M. = Factor de mantenimiento o factor de perdidas de luz.
R.C.R. = 5 x Hcc (largo + ancho) AREA ÁREAS
IRREGULARES.
R.C.R. = 2.5 x Hcc x perímetro AREA
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1.SUPERFICIES DE PINTURA. TONO
Muy claro
Claro
Mediano
Obscuro
COLOR
REFLEXIÓN EN %
Blanco nuevo Blanco viejo Azul verde Crema Azul Miel Gris Azul verde Crema Azul Miel Gris Azul verde Amarillo Miel Gris Azul Amarillo Café Gris Verde Negro
88 76 76 81 65 76 83 72 79 55 70 73 54 65 63 61 8 50 10 25 7 3
2. SUPERFICIES DE MADERA
3. ACABADOS METALICOS
COLOR
REFLEXIÓN EN %
COLOR
REFLEXIÓN EN %
Maple Nogal Caoba Pino
43 16 12 48
Blanco polarizado Esmalte horneado Aluminio pulido Aluminio mate Aluminio claro Aluminio claro
70-85
4. ACABADOS DE CONSTRUCCIÓN APARENTES TIPO
REFLEXIÓN EN %
Roca basáltica Cantera clara Tabique muy pulido Tabique rojo vidriado Tabique pulido Tabique rojo barnizado Cemento Concreto Mármol blanco Vegetación Asfalto limpio Adoquín de roca ígnea Grava Pasto (verde oscuro) Pizarra
18 18 48 30 40 30 27 40 45 25 7 17 13 6 8
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75 75 79 59
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CLASIFICACION DE LUMINARIOS DE ACUERDO A SU CURVA DE DISTRIBUCION
Directa
Semi-directa
General difusa
Directa-indirecta
Semi-indirecta
Indirecta
PORCENTAJE DE DEPRECIACIÓN POR SUCIEDAD ESPERADA
MESES
FACTORES DE DEPRECIACIÓN POR SUCIEDAD ACUMULADA EN LAS SUPERFICIES DEL CUARTO MESES DIRECTO %de depreciación por suciedad 10 esperada
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TIPO DE DISTRIBUCIÓN DE LUMINARIOS DIRECTO SEMIINDIRECTO SEMI - DIRECTO INDIRECTO
INDIRECTO
20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40
.98 .96 .94 .98 .96 .94 .98 .95 .93 .97 .95 .92 .97 .94 .91 .97 .94 .91 .97 .94 .90 .96 .93 .89 .96 .92 .88 .96 .92 .87
.92 .92 .90 .90 .89 .88 .87 .86 .85 .83
.97 .96 .96 .95 .94 .94 .93 .93 .93 .93
.92 .92 .91 .90 .90 .89 .88 .87 .87 .86
.89 .88 .87 .85 .84 .83 .82 .81 .80 .79
.84 .94 .83 .94 .82 .94 .80 .94 .79 .93 .78 .93 .77 .93 .75 .93 .74 .93 .72 .93
.87 .80 .87 .80 .86 .79 .86 .79 .86 .78 .85 .78 .84 .77 .84 .76 .84 .76 .84 .75
.76 .75 .74 .73 .72 .71 .70 .69 .68 .67
.94 .94 .94 .94 .93 .93 .93 .93 .93 .92
.87 .87 .86 .86 .86 .85 .84 .84 .84 .83
.80 .79 .78 .78 .77 .76 .76 .76 .75 .75
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.73 .72 .71 .70 .69 .68 .68 .68 .67 .67
.90 .90 .90 .89 .89 .89 .89 .88 .88 .88
.80 .80 .79 .78 .78 .77 .76 .76 .75 .75
.70 .69 .68 .67 .66 .66 .65 .64 .63 .62
.60 .59 .58 .56 .55 .54 .53 .52 .51 .50
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CAMBIO DE RENDIMIENTO LUMINOSO DEBIDO A CAMBIOS DE TENSIÓN
s o d i t i m e s e n e m u l e d %
% de la tensión (volts) de la lámpara o balastro
CAMBIO EN EL RENDIMIENTO LUMÍNICO DE LA TEMPERATURA AMBIENTE DE LAS LÁMPARAS FLUORESCENTES DESNUDAS EN AIRE CALMADO
a m i x á m a c i n i m u l n ó i s i m e %
Temperatura ambiente en grados fahrenheit - 29 - 18 - 7 5 16 27 38 Temperatura ambiente en grados centígrados
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DETERMINACIÓN DE LAS CONDICIONES DE SUCIEDAD EN LOS LUMINARIOS MUY LIMPIO
MEDIO SUCIO Notaria pero no Se acumula con Ninguna Muy poco pesada rapidez Ninguna o no se Alguna (casi no Algo alcanza a Grandes le permite entrar entra nada) entrar en el área cantidades Solo Mejor que el Mas bajo que el Excelente ventiladores si promedio promedio es que hay Alta Suficiente para probablemente que sea visible causado por Ninguna Ligera después de aceites, algunos meses humedad o estática Oficinas de alta Oficinas en Tratamiento categoría edificios viejos o Oficinas de técnico, alejadas de las cercanas a las maquinado y impresión a alta zonas de zonas de molinos, velocidad procesamiento producción, producción, procedimiento laboratorios, ensamble de papel y de hules, quirófanos, sencillo, maquinado fundición, salas de inspección, ligero túneles de computo. salas generales. minas
Suciedad generada Suciedad ambiente Remoción o filtración
Adhesión
Ejemplos
LIMPIO
CATEGORÍAS DE ENVOLVENTE SUPERIOR MANTENIMIENTO I 1. Ninguna 1) Ninguna 2) Transparente con 15% o mas de componente de luz hacia arriba a través de aberturas. II 3) Translucido con 15% o mas de componente de luz hacia arriba a través de aberturas. 4) Opaco con un 15% mas de componente de luz hacia arriba a través de aberturas. 1) Transparente con menos de 15% de componente de luz hacia arriba a través de aberturas. 2) Translucido con menos de 15% de componente de luz hacia III arriba a través de aberturas.
IV
3) Opaco con 15% de componente de luz hacia arriba a través de aberturas. 1) Transparente sin aberturas. 2) Translucido sin aberturas. 3) Opaco sin aberturas.
V
1) Transparente sin aberturas. 2) Translucido sin aberturas. 3) Opaco sin aberturas.
VI
1) 2) 3) 4)
Ninguno. Transparente sin aberturas. Translucido sin aberturas Opaco sin aberturas.
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MUY SUCIO Acumulación constante Existe de todo Ninguna
Alta
Similar a sucio pero los luminarios se encuentran inmediatamente al lado de la fuente de contaminación. ENVOLVENTE INFERIOR 1. Ninguna 1. Ninguna. 2. Louvers o bafles (rejillas o deflectores).
1. Ninguna. 2. Louvers o bafles (rejillas o deflectores) 1. Ninguna. 2. Louvers (rejillas ) 1. Transparente sin aberturas. 2. Translucido sin aberturas. 1. Transparente sin aberturas. 2. Translucido sin aberturas. 3. Opaco sin aberturas.
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Curva de distribución y % de lumenes
Curva de distribución y % de lumenes Luminario Tipico
Categoria Espaciamiento máximo V
Luminario Tipico
1.5
Categoria Espaciamiento máximo V
0%
Curva de distribución y % de lumenes Luminario Tipico
1.0
Categoria Espaciamiento máximo V
0%
1.4
35 1/2 %
Esfera difusa con montaje colgante
IV
Reflector esmaltado tipo RLM
0%
Bote integral de 140 mm de O para lamparas PAR-100 y lampara fluo. ahorradora de energia.
0.8
Pin Hole de 22¨ de abertura
V
Gabinete cuadrado con controlente para curva de distribución abierta 0.7
0%
43 1/2 %
0%
0.5
1/2
%
Unidad tipo industrial con reflector prismatico cerrada por medio de refractor prismatico 1.4
1.5
771/2 %
V 0 %
1.8
681/2 %
V 3 %
53 1/2 %
1.9
68 % Unidad cerrada por medio de refractor prismatico 1.3
V
IV 0 %
1.7
1 1/2 % 56 % Gabinete cuadrado con gabinete difuso
IV
0%
III
Unidad tipo industrial con reflector prismatico ventilado (efecto chimenea)
85 %
85 %
Lampara R-40 con reflector especular anonizado cutoff a 45º
0.5
Bote integral de 140 mm de diametro para lampara PAR-75
Lampara R-40 en bote integral
0%
0%
58 1/2 %
IV
1.3
100 %
IV
Unidad totalmente cerrada IV
1.3
60 1/2 %
IV 0%
711/2 %
Gabinete cuadrado con controlente para curva de distribución media
83 1/2 %
V 18 1/2 %
Unidad con envolvente cuadrado prismatico
54 1/2 %
45 %
0.7
50 1/2 %
V Unidad con lampara de alta intensidad de descarga con refractor interno de cristal prismatico y controlente de acrilico prismatico ext.
0%
Unidad de empotrar con reflector prismatico ventilado II 22 1/2 %
1.3
66 % 65 % Unidad fluorescente tipo industrial
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1.3
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Curva de distribución y % de lumenes Luminario Tipico
Luminario Tipico
Categoria Espaciamiento máximo
Categoria Espaciamiento máximo I
Curva de distribución y % de lumenes
1.6/1.2
V
20.5 %
Canales para 1 o 2 lamparas fluorescentes II
II I
V
1.0
60º
63 %
Unidad para 2 o 4 lamparas fluorescentes tipo empotrar o sobreponer con controlente de acrilico prismatico
68 %
1.4/1.2
0%
1.2
0%
23.5 % 57.5 % 57 %
Unidad para 4 lamparas fluorescentes con difusor plano opalino
Unidad fluorescente con rejilla de 30x30 IV 6%
V
1.0
1.4/1.3
0%
60º
Unidad para 4 lamparas fluorescentes con refractor prismatico de baja luminacia
46 %
Unidad fluorescente con rejilla de 45x45 V
1.5/1.2
V
8%
0% 50 %
58.5 %
Unidad para 4 lamparas fluorescentes con luover de plastico de 45º 1.3
37.5 % Unidad para 2 lamparas fluorescentes
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II I
V
11.5 %
Unidad para 2 lamparas fluorescentes con controlente prismatico envolvente
65.5 %
1.0
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METODO PUNTO POR PUNTO
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METODO PUNTO POR PUNTO
d H
H
PLANO HORIZONTAL
E=
I (candela) H
2
EH =
I cos 2 d 3
I cos EH = 2 H
PLANO VERTICAL d H
H
PLANO VERTICAL
Ev =
I sen 2 d 2
2
Ev =
I cos
H
sen
Ev =
I cos
2
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sen H
2
cos
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ALUMBRADO PUBLICO Objetivos Los propósitos principales de una iluminación permanente en las vías publicas tanto para vehículos como para peatones es crear un ambiente durante la noche, conducente a lograr una visión rápida, precisa y cómoda a los usuarios de estas instalaciones. Asimismo, se pretende proporcionar un aspecto atractivo a las vías urbanas durante la noche, facilitar la conservación de la ley y el orden, reduciendo los accidentes nocturnos, facilitar el flujo del trafico y el florecimiento d el espíritu de la comunidad, así como su propio crecimiento y el incremento en los negocios de zonas comerciales; que en algunos casos son los que determinan las características mínimas que deben alcanzarse.
DISTRIBUCIÓN LARGA.
SEMICUTOFF.
Se clasifica la curva de distribución de un luminario como LARGA, cuando la máxima potencia en candelas cae entre 3.75 y 6.00 veces la altura de montaje en el sentido longitudinal.
Se designa como SEMICUTOFF, a la distribución de luz de un luminario cuando la potencia en candelas por cada 1000 lúmenes emitidos por la lámpara no excede numéricamente 5% del total en un ángulo de 90º sobre el nadir (horizontal) y un 20% en un ángulo vertical de 80º sobre el nadir. Esto se aplica a cualquier ángulo lateral alrededor del luminario.
CUTOFF. Se designa como CUTOFF, a la distribución de luz de un luminario cuando la potencia en candelas por cada 1000 lúmenes emitidos por la lámpara no excede numéricamente 25% del total en ángulo de 90º sobre el nadir (horizontal) y 10% en al ángulo vertical de 80º sobre el nadir. Esto se aplica a cualquier ángulo lateral alrededor del luminario. 1.0
DISTRIBUCIÓN CORTA Se clasifica la curva de distribución de un luminario como CORTA, cuando la máxima potencia en candelas cae entre 1.00 y 2.25 veces la altura de montaje en el sentido longitudinal. DISTRIBUCIÓN MEDIA. Se clasifica la curva de distribución de un luminario como MEDIA, cuando la máxima potencia en candelas cae entre 2.25 y 3.75 veces la altura de montaje en el sentido longitudinal.
En esta categoría no hay limitación de la potencia en candelas en ningún ángulo.
Relación = Distancia Transversal Altura de montaje
1.0
0
2.0
3.0
4.0
5.0
10º 20º
40º
0 . 1
CLASIFICACION DE CURVAS DE DISTRIBUCIÓN DE LUMINARIOS DE ALUMBRADO PUBLICO
NONCUTOFF.
1.0 HM LTC
30º 40º
n ó i c u o b a g i r t n t r s o a i R D C
50º
0 . 2
60º 80º
90º
60º 80º
70º
2.25 HM LTC
70º
0 . 3
n ó i c u o i b i g r a d n t s e a i R D M
75º
3.75 HM LTC
0 . 4 0 . 5
n ó i c u o b g i r a g n t s r a i a R D L
80º
0 . 6 0 . 7
= n ó i c a l e R
Rango Tipo I 82 1/2º Rango Tipo II
0 . 8 0 . 9
0 . 0 1 0 . 1 1
Rango Tipo III
A I C N E R E F E R E D A E N I L
Rango Tipo IV
85º
C L L M H 0 . 1
C L L M H 5 7 . 1
C L L M H 5 7 . 2
HM = Altura de montaje. LTC = Lineas transversales de la calle. LLC = Lineas longitudinales de la calle.
ARTEFACTOS LUMINICOS S.A. de C.V.
6.0 HM LTC
l a n i d e u j t i a g t n n o o L m a e i c d n a a r t u s l t i D A
Principios básicos de iluminación.
CLASIFICACION TIPO NEMA DE LUMINARIOS DE ALUMBRADO PUBLICO
0º
10º
10º 15º
20º
20º
0º
15º 30º
30º
40º
40º
Tipo I
Tipo II
Ancho recomendado 15º rango aceptable de 10º a menos de 20º
Ancho recomendado 40º rango aceptable de 30º a menos de 50º
0º
0º
25º
0º
0º
30º
0º
0º
30º 25º 50º
50º
60º
Tipo III
Tipo IV
60º
Tipo V
Ancho recomendado 65º rango aceptable de 10º a menos de 20º
Ancho recomendado 25º rango aceptable de 20º a menos de 30º
DIAGRAMA MOSTRANDO LA POTENCIA MAXIMA Y LA CURVA ISOCANDELA DE LA MITAD DE LA POTENCIA MAXIMA PARA LA DETERMINACION DEL TIPO NEMA
En donde: HM = Altura de montaje LTC = Linea transversal de la calle LLC = Linea longitudinal de la calle
1.0 HM LTC
2.25 HM LTC
Potencia maxima en candelas 3.75 HM LTC i a c n e r e f e r e d a e i n L
RANGO TIPO III 6.0 HM LTC
1.0 HM LLC
Lado casa
Lado calle
1.0 HM LLC
1.75 HM LLC
curva isocandela de la 1/2 de la potencia maxima trazada en la calle
ARTEFACTOS LUMINICOS S.A. de C.V.
2.75 HM LLC
Principios básicos de iluminación.
GUIA PARA EL USUARIO DE LUMINARIOS EN EL ALUMBRADO PUBLICO Y SU LOCALIZACIÓN O UBICACIÓN DE LOS MISMOS DE ACUERDO AL TIPO NEMA.
MONTAJE A UN LADO DE LA VIA UNILATERAL
TRESBOLILLO
BILATERAL
Ancho de la vía menor a 1.0 veces la altura de montaje
Ancho de la vía es mayor 1 pero menor o igual 1.5 veces la altura de montaje
Ancho de la vía es mayor a 1.5 veces la altura de montaje
Tipo NEMA II,III y IV
Tipo NEMA III y IV
Tipo NEMA II cuatro vías
MONTAJE A UN LADO DE LA VÍA (CON CAMELLON AL CENTRO) CARRETERA SENCILLA
CARRETERA DOBLE
CRUCES DE VÍAS PUBLICAS
Ancho de la vía menor a 1.0 veces la altura de montaje
Ancho de la vía es mayor a 1 pero menor o igual a 1.5 veces la altura de montaje
Ancho de la vía es mayor a 1.5 veces la altura de montaje
Tipo NEMA I
Tipo NEMA II y III
Tipo NEMA I cuatro vías y V
ARTEFACTOS LUMINICOS S.A. de C.V.
Principios básicos de iluminación.
GRAFICAS PARA ESTIMAR LOS FACTORES DE DEPRECIACIÓN POR SUCIEDAD EN LOS LUMINARIOS DE ALUMBRADO PUBLICO PARA UNIDADES CERRADAS Y CON EMPAQUE
MUY LIMPIO
MODERADO
Que no existan actividades generadoras de polvos o humos en la cercanía y un bajo nIvel de contaminación ambiental, trafico ligero generalmente limitado a áreas residenciales o rurales, el nivel de partículas ambientales no es mayor de 150 3 microgramos por m .
Moderada actividad generadora de polvo y humos en la cercanía. El nivel de partículas no es mayor de 600 2 m .
SUCIO Humo y polvo generadoras en actividades en la cercanía pueden ocasionalmente envolver.
LIMPIO
Que no existan actividades generadoras de polvo o humos en las cercanía, tráfico moderado o pesado, el nivel de partículas ambientales no es mayor de 300 3 microgramos por m .
MUY SUCIO Como el inciso anterior pero los luminarios están envueltos en humo.
1 L E D D A D E I C U S R O P O I N R Ó I A N C I A M I C U E L R P E D E D R O T C A F
MUY LIMPIO
0.9
LIMPIO
0.8 MODERADO
0.7 0.6 SUCIO
0.5 0.4 MUY SUCIO
0.3 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
TIEMPO DE EXPOSICION EN AÑOS
ARTEFACTOS LUMINICOS S.A. de C.V.
7
7.5
8
Principios básicos de iluminación.
NIVELES DE ILUMINACIÓN MINIMOS EN LUXES RECOMENDADOS POR EL I.E.S. PARA SISTEMAS DE ALTO MONTAJE.
Clasificación de calles CARRETERAS (Autopistas, libres) VÍAS RAPIDAS (Circuitos, periféricos) MAYOR (Eje vial, boulevares) COLLECTOR (Calles de menor importancia)
COMERCIAL
TIPO DE ÁREA INTERMEDIA
RESIDENCIAL
8
6
6
10
8
6
12
9
6
8
6
6
METODO GLOBAL DE CALCULO PARA SISTEMAS DE ALTO MONTAJE
A REA MAXIMA POR POSTE Ap = (Hm x 5)
2
Ejemplo de aplicación. NUMERO DE POSTES N p=
Distribuidor vial en zona comercial de vias rapidas.
area total Ap
N UMERO DE LUMINARIOS POR POSTE N p=
E x Ap lm x C.U. x F.M.
Altura de montaje = 30 metros. Luminario Lámpara: 1000 w. Aditivos Métalicos Área : 300 x 400 = 120000 m 2 Área máxima por poste: Ap = (30 x 5) Ap = 22500 m Número de postes: 20000 = 5.3 = 5 Np = 1 2 2500 Número de luminarios por poste: N lum =
1 0 x 22500 = 4.6 = 5 110000 x 0.62 x 0.72
ARTEFACTOS LUMINICOS S.A. de C.V.
Principios básicos de iluminación.
CLASIFICACION DE ÁREA PARA ALUMBRADO PUBLICO
CLASIFICACION NEMA PARA PROYECTORES. Curva NEMA
COMERCIAL Aquella porción de una municipalidad en un desarrollo de negocios o comercios donde normalmente se encontrara un gran numero de peatones durante las horas hábiles. Esta definición se aplica a áreas comerciales densamente pobladas fuera de o dentro de la parte central de una municipalidad. El uso del suelo de dicha área atrae un volumen relativamente grande de trafico tanto vehicular como peatonal con mucha frecuencia.
Abertura en grados
1 2 3 4 5 6 7
10 - 18 18 - 29 29 - 46 46 - 70 70 - 100 100 - 130 130 o mas
INTERMEDIO DETERMINACION DE ALTURA MINIMA DE MONTAJE DE PROYECTORES
Aquella porción de una municipalidad con frecuencia caracterizada por una actividad moderada grande del tipo peatonal como en manzanas ocupadas por bibliotecas, centros recreativos comunales, grandes edificios de departamentos o centros comerciales suburbanos.
RESIDENCIAL Un desarrollo residencial, o una mezcla de establecimientos comerciales y residenciales, caracterizados por trafico nocturno peatonal escaso. Esta definición incluye áreas con causas unifamiliares y/o pequeños edificios de departamentos.
H
30º
RURAL Terrenos abiertos con muy escaso o nulo desarrollo comercial o residencial.
D
1/3 del ancho del área
2/3 del ancho del área
Donde: H = (H + 1/3 del ancho del área) (tg 30º) E (luxes) = (lm del haz) (No. proyectores) (C.U.) (C.M.) área No de proyectores =
E (luxes) x área Beam lumens x C.U. x C.M.
Donde: E = Nivel luminoso recomendados en luxes. Beam Lumens = Lumenes del haz. C.U. = Coeficiente de utilización. C.M. = Coeficiente de mantenimiento.
ARTEFACTOS LUMINICOS S.A. de C.V.
Principios básicos de iluminación.
NIVELES MANTENIDOS RECOMENDADOS EN LUXES PARA ILUMINACIÓN DE LETREROS EN CARRETERAS
NIVELES DE ILUMINACIÓN DE ENTORNO BAJO MEDIO ALTO
ILUMINACIÓN DEL LETRERO EN LUXES 100 -200 200 -400 400 -800
LUMINANCIA DEL LETRERO EN cd / m 2 22 -44 44 -89 89 -178
RENDIMIENTO DE COLOR DE LETREROS DE COLORES TIPICOS PARA VARIAS FUENTES DE LUZ
Incandescente Color del Fluorescentes todos los letrero blanco frió De lujo tipos
Mercurio Otros Fósforos
Claro
Aditivos Metálicos Alta Claros Presión
Sodio Alta presión Baja color presión mejorado
AZUL
Regular
Excelente
Bueno
Regular
Bueno
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
VERDE
Bueno
Excelente
Bueno
Bueno
Bueno
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
AMARILLO
Bueno
Bueno
Bueno
Bueno
Bueno
Bueno
Bueno
Bueno
Bueno
NARANJA
Excelente
Bueno
Bueno
Bueno
Pobre
Bueno
Bueno
Bueno
Bueno
ROJO
Excelente
Bueno
Bueno
Regular
Pobre
Bueno
Regular
Bueno
Pobre
CAFÉ
Excelente
Bueno
Bueno
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
NEGRO
Excelente
Excelente
Excelente Excelente Excelente Excelente Bueno
Bueno
Bueno
BLANCO
Excelente
Excelente
Bueno
Pobre
Regular
Regular
Regular
Excelente Regular
ARTEFACTOS LUMINICOS S.A. de C.V.
Principios básicos de iluminación.
CANCHA DE FÚTBOL AMERICANO 300 LUXES
s t m 9 . 2 2
91.5 mts s t m 3 . 6 1
s t m 8 . 8 4
Lámpara : 1000 w. Aditivos metálicos. Altura de montaje : 25 metros. Cantidad de postes : 6 Cantidad de luminarios por poste: 10 Total de luminarios : 60
0
18.3 mts
10
20
30
40
50
36.6 mts
40
30
20
10
0
36.6 mts
CANCHA DE FÚTBOL SOCCER 300 LUXES
100 mts
s t m 1 6
Lámpara : 1000 w. Aditivos metálicos. Altura de montaje : 19 metros. Cantidad de postes : 6 Cantidad de luminarios por poste : 10 Total de luminarios : 60 10.7 mts
39.3 mts
OTRA UBICACION DE LUMINARIOS
ARTEFACTOS LUMINICOS S.A. de C.V.
ARTEFACTOS LUMINICOS, S.A. DE C.V.