Calculo iluminacion.xlsx

Tamaño letra+AÍndice > Iluminación de interiores > Cálculo de instalacionesLa visión Fisiología El proceso visual y sus características Factores que influyen en la visión La luz y el color La luz El color Fotometría Magnitudes y unidades de medida Gráficos y diagramas de iluminación Ejercicios de fotometría Lámparas y luminarias Lámparas incandescentes Lámparas de descarga. Conceptos Clases de lámparas de descarga Luminarias Iluminación de interiores Conceptos de alumbrado de interiores Cálculo de instalaciones de alumbrado Ejercicios de alumbrado de interiores Iluminación de exteriores Alumbrado de vías públicas Cálculo de instalaciones de alumbrado de vías públicas Ejercicios de alumbrado de vías públicas Alumbrado de áreas residenciales y peatonales Alumbrado de túneles Alumbrado con proyectores. Conceptos y cálculos Alumbrado con proyectores. Aplicaciones Bibliografía Tabla de contenidos Información del proyecto Aviso legal Luminotecnia. Iluminación de interiores y exteriores http://edison.upc.edu/curs/llum | [email protected] Cálculo de instalaciones de alumbrado de interiores El cálculo de los niveles de iluminación de una instalación de alumbrado de interiores es bastante sencillo. A menudo nos bas 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 gene 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), normalmen ► Determinar el nivel de iluminancia media (Em). Este valor depende del tipo de actividad a realizar en el local y podemos en ► Escoger el tipo de lámpara (incandescente, fluorescente...) más adecuada de acuerdo con el tipo de actividad a realizar. ► Escoger el sistema de alumbrado que mejor se adapte a nuestras necesidades y las luminariascorrespondientes. ► Determinar la altura de suspensión de las luminarias según el sistema de iluminación escogido. Donde: 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 Altura de las luminarias Locales de altura normal (oficinas, viviendas, aulas...) Lo más altas posibles Mínimo: Locales con iluminación directa, Óptimo: semidirecta y difusa Locales con iluminación indirecta ► Calcular el índice del local (k) a partir de la geometría de este. En el caso del método europeo se calcula como: Sistema de iluminación Índice del local Iluminación directa, semidirecta, directa-indirecta y general difusa Iluminación indirecta y semiindirecta Donde k es un número comprendido entre 1 y 10. A pesar de que se pueden obtener valores mayores de 10 con la fórmula, n ► Determinar los coeficientes de reflexión de techo, paredes y suelo. Estos valores se encuentran normalmente tabulados p Color Techo Paredes Suelo Blanco o muy claro claro medio claro medio oscuro claro Factor de reflexión (ρ) 0.7 0.5 0.3 0.5 0.3 0.1 0.3 Suelo oscuro 0.1 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 encuentra Ejemplo de tabla del factor de utilización ► Determinar el factor de mantenimiento (fm) o conservación de la instalación. Este coeficiente dependerá del grado de suc Ambiente Limpio Sucio Factor de mantenimie nto (fm) 0.8 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. E 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 l Como puede verse fácilmente, mientras más abierto sea el haz y mayor la altura de la luminaria más superficie iluminará aun Tipo de luminaria intensiva extensiva semiextensiva extensiva distancia pared-luminaria: e/2 Altura del local > 10 m 6 - 10 m 4-6m ≤4m Distancia máxima entre luminarias e ≤ 1.2 h e ≤ 1.5 h e ≤ 1.6 h pr En el ejemplo anterior podemos ver que sólo unos pocos rayos de luz serán perpendiculares al plano de trabajo mientras que Componentes de la iluminancia en un punto En general. nos queda comprobar la validez de los resultados mirando si la iluminancia media obtenida en la instalación diseñ Método del punto por punto → Luz directa → Luz indirecta proveniente del techo → Luz indirecta proveniente de las paredes El método de los lúmenes es una forma muy práctica y sencilla de calcular el nivel medio de la iluminancia en una instalación Consideraremos que la iluminancia en un punto es la suma de la luz proveniente de dos fuentes: una componente directa.Si después de calcular la posición de las luminarias nos encontramos que la distancia de separación es mayor que la distancia Comprobación de los resultados Por último. para hacernos una idea de la distribución de la iluminancia nos bastará con conocer los valores de la iluminancia s Para utilizar el método del punto por punto necesitamos conocer previamente las características fotométricas de las lámpara Como ya hemos mencionado. la iluminancia horizontal en un punto se calcula como la suma de la componente de la iluminac . El valor de I se puede obtener del diagrama de intensidad luminosa de la luminaria referido a un metro de longitud de la fuen . por ejemplo una En los extremos de la hilera de las luminarias el valor de la iluminancia será la mitad. si un punto está iluminado por más de una lámpara su iluminancia total es la suma de las iluminancias recibidas: Fuentes de luz lineales de longitud infinita Se considera que una fuente de luz lineal es infinita si su longitud es mucho mayor que la altura de montaje.E = Edirecta + Eindirecta Cálculo de la componente directa en un punto Fuentes de luz puntuales Podemos considerar fuentes de luz puntuales las lámparas incandescentes y de descarga que no sean los tubos fluorescentes Donde I es la intensidad luminosade la lámpara en la dirección del punto que puede obtenerse de los diagramas polares de la En general. ρm es la reflectancia media de las superficies del local calculada como siendo ρi la reflectancia de la superficie Fi y Φ es el flujo de la lámpara AtrásAdelante . los valores reales de las iluminancias en cada punto se calculan a partir de los relativos obtenidos de las curvas ap Cálculo de la componente indirecta o reflejada en un punto Para calcular la componente indirecta se supone que la distribución luminosa de la luz reflejada es uniforme en todas las supe donde: FT es la suma del área de todas las superficies del local. Si no d La planta del local con la disposición de las luminarias dibujada con la misma escala que la curva isolux. Sobre el plano de la planta situamos el punto o los puntos en los que queremos ca Luminaria Iluminancia (lux) A B 4 C 4 D 0 E 19 19 Finalmente.Cálculo de las iluminancias horizontales empleando curvas isolux Este método gráfico permite obtener las iluminancias horizontales en cualquier punto del plano de trabajo de forma rápida y Las curvas isolux de la luminaria suministradas por el fabricante (fotocopiadas sobre papel vegetal o transparencias). El procedimiento de cálculo es el siguiente. Oriol Boix Interpolación La interpolación consiste en aproximar los valores de una funciónf(x). por otra conocida f'(x). Iluminación de interiores y exteriores © Javier Garcia Fernandez. Oriol Boix . normalmente desconocida. el valor interpolado se apro Interpolación lineal En este caso se cumple que: Tomando la primera igualdad y despejando queda: Cerrar Apertura o dispersión La apertura o dispersión del haz de luz se define como el ángulo comprendido entre las dos direcciones en que la intensidad Cerrar Luminotecnia. Aun Normalmente si el intervalo en que aplicamos esta aproximación es lo suficientemente pequeño.Aviso Legal | Información del proyecto © Javier Garcia Fernandez. http://[email protected]/curs/llum | edison.edu .upc. A menudo nos bastará con obtener el valor medio del alumbrado general usando el método de los lúmenes. Para los casos .interiores ante sencillo. al iluminado con alumbrado general. . normalmente de 0. Es muy práctico y fácil de usar.85 m. y por ello se utiliza mucho en la iluminación de interiores cuando la pr la mesa de trabajo). realizar en el local y podemos encontrarlos tabulados en las normas y recomendaciones que aparecen en la bibliografía. el tipo de actividad a realizar. ariascorrespondientes. podemos tomarl . entran normalmente tabulados para los diferentes tipos de materiales. superficies y acabado. no se consideran pues la diferencia entre usar diez o un número mayor en los cálculos es despreciable.peo se calcula como: mayores de 10 con la fórmula. Si no disponemos de ellos. xión. Estos valores se encuentran tabulados y los suministran los fabricantes. En las tablas encontramos para cada tipo de luminaria los fa ente dependerá del grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de la limpieza del local. Para una limpieza periódica anual podemos to . En los locales de planta rectangular las luminarias se reparten de forma uniforme en filas paralelas a los ej l haz de luz y de la altura de las luminarias sobre el plano de trabajo.buirlas sobre la planta del local. Veámoslo mejor con un dibujo: ria 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 . sólo una parte servirá p er los valores de la iluminancia sobre el plano de trabajo. Sólo nos interesará conocer la iluminancia ve icas fotométricas de las lámparas y luminarias empleadas. qué pasa si queremos conocer cómo es la distribución de la iluminación en i tes: una componente directa. Esto puede a obtenida en la instalación diseñada es igual o superior a la recomendada en las tablas.ración es mayor que la distancia máxima admitida quiere decir que la distribución luminosa obtenida no es del todo uniforme. a iluminancia en una instalación de alumbrado general. la disposición de las mismas sobre la planta del local y la altura de estas sobre de la componente de la iluminación directa más la de la iluminación indirecta. producida por la luz que llega al plano de trabajo directamente de las luminarias. la iluminancia horizontal. Esto quiere decir que de la luz incidente sobre un punto. y otra indirecta o reflejad al plano de trabajo mientras que el resto serán oblicuos. Por lo tanto: . Pero. es decir. a de las iluminancias recibidas: ura de montaje. por ejemplo una línea continua de fluorescentes. se de los diagramas polares de la luminaria o de la matriz de intensidades y h la altura del plano de trabajo a la lámpara.no sean los tubos fluorescentes. En este caso se puede demostrar por cálculo diferencial que la iluminan un metro de longitud de la fuente de luz. En este caso. las componentes de la iluminancia se calculan usando las fórmulas. En el caso de un tubo fluorescente desnudo I puede calcularse a partir del flujo luminoso por m . Para ello necesitaremos: vegetal o transparencias). la componente indirecta de la iluminación d . Si no disponemos de ellas. s puntos en los que queremos calcular la iluminancia. A continuación colocamos el diagrama isolux sobre el plano. aunq urva isolux. podemos trazarlas a partir de la matriz de intensidades o de las curvas polares. De esta manera.no de trabajo de forma rápida y directa. haciendo que el centro F G 0 H 12 I 10 0 ET= 68 lx ativos obtenidos de las curvas aplicando la fórmula: da es uniforme en todas las superficies del local incluido el plano de trabajo. el valor interpolado se aproximará bastante al real. por otra conocida f'(x). direcciones en que la intensidad luminosa cae un determinado porcentaje (usualmente el 10% o el 50%) del valor máximo que hay en el c . Aunque como f'(x) pueden utilizarse muchos tipos de funciones. lo más usual es usar funciones polinomiales eño.cida. . Para los casos en que requiramos una mayor precisión o necesitemos conocer los valores de las iluminancias en alg .étodo de los lúmenes. n en la bibliografía. .uminación de interiores cuando la precisión necesaria no es muy alta como ocurre en la mayoría de los casos. . podemos tomarlos de la siguiente tabla.or en los cálculos es despreciable. sponemos de ellos. mos 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 impieza periódica anual podemos tomar los siguientes valores: . ma uniforme en filas paralelas a los ejes de simetría del local según las fórmulas: o tal y como dice la ley inversa de los cuadrados. vemos que las luminarias próximas a la pared necesitan estar más . De la misma manera. y otra indirecta o reflejada procedente de la reflexión de la luz de las luminarias en el techo. En estos casos conviene rehacer lo la distribución de la iluminación en instalaciones de alumbrado general localizado o individual donde la luz no se distribuye uniformemen uminarias. Una vez conocidos todos estos elementos podemos empezar a calcular las ilumin .no es del todo uniforme. sólo una parte servirá para iluminar el plano de trabajo y el resto iluminará el plano vertical a la dirección incidente en dicho interesará conocer la iluminancia vertical en casos en que se necesite tener un buen modelado de la forma de los objetos (deportes de c a del local y la altura de estas sobre el plano de trabajo. paredes y demás superficies del lo re un punto. Esto puede deberse a que la potencia de las lámparas escogida sea excesiva. abajo a la lámpara.las fórmulas. or cálculo diferencial que la iluminancia en un punto para una fuente de luz difusa se puede expresar como: arse a partir del flujo luminoso por metro. según la fórmula: . y se suman los valores relativos de las iluminancias debidos a cada una de las ponente indirecta de la iluminación de una fuente de luz para un punto cualquiera de las superficies que forman el local se calcula como: .sidades o de las curvas polares. aunque esta solución es poco recomendable si el número de puntos que nos interesa calcular es pequeño obre el plano. haciendo que el centro coincida con el punto. usual es usar funciones polinomiales de primer grado o lo que es lo mismo: aproximar curvas por rectas. 0%) del valor máximo que hay en el centro del haz donde la intensidad es máxima. . . los valores de las iluminancias en algunos puntos concretos como pasa en el alumbrado general localizado o el alumbrado localizado recu . . . Si no se pueden obtener los factores por lectura directa será necesario interpolar.n y el índice del local. . imas a la pared necesitan estar más cerca para iluminarla (normalmente la mitad de la distancia). Las conclusiones sobre la separación en . Mientras más puntos calculemos más información tendremos sobre la distribución de la luz. retransmisiones deportivas. paredes y demás superficies del local. En estos casos emplearemos el m ho. ical a la dirección incidente en dicho punto. más luminarias o emplear luminarias con men e la luz no se distribuye uniformemente o cómo es exactamente la distribución en el alumbrado general.. .) o iluminar obje odemos empezar a calcular las iluminancias. forma de los objetos (deportes de competición. estudios de televisión y cine.a. En estos casos conviene rehacer los cálculos probando a usar lámparas menos potentes.. escaparates. . que forman el local se calcula como: .que nos interesa calcular es pequeño o no disponemos de un programa informático que lo haga por nosotros. uminancias debidos a cada una de las luminarias que hemos obtenido a partir de la intersección de las curvas isolux con las luminarias. . . izado o el alumbrado localizado recurriremos al método del punto por punto. . . . . s conclusiones sobre la separación entre las luminarias las podemos resumir como sigue: . cuadros. ral... Esto es particularmente importante si trazamos los diagramas isolux de la instalación... esculturas. .narias o emplear luminarias con menos lámparas.) emos sobre la distribución de la luz. En estos casos emplearemos el método del punto por punto que nos permite conocer los valores de la iluminancia en puntos concret isiones deportivas. fachadas.) o iluminar objetos en posición vertical (obras de arte. pizarras. . s curvas isolux con las luminarias. . . . . . . . . . ras. .) olux de la instalación. fachadas..s de la iluminancia en puntos concretos.