LÍDER EN SOLUCIONES DE ILUMINACIÓNP R I N C I P I O S D E I L U M I N A C I Ó N O P R I N C I P I S Í N D I C E Introducción Investigación y Desarrollo Holophane Fundamentos de la Iluminación Flujo Luminoso Intensidad Luminosa Iluminancia Luminancia Conversiones métricas Fuentes de Luz-Características de la Lámpara Incandescente Fluorescente Alta Intensidad de Descarga Mercurio Aditivos Metálicos Sodio de Alta Presión Sodio de Baja Presión Cuarzo Fotometría Curva de Distribución de Candela Coeficiente de Utilización Curva Isofootcandle Criterio de Espaciamiento Métodos para Calcular los Niveles de Iluminancia El Método de Cavidad Zonal para calcular los Niveles de Iluminancia promedio Cómo calcular la Iluminancia promedio usando la Curva de Coeficiente de Utilización Cálculos de Punto usando la Información de la Candela Cálculos de Punto usando la Curva Isofootcandle Calidad de la Iluminación Iluminación para Confort Visual Iluminación Esférica Equivalente Selección del Nivel de Iluminancia Página 2 3 6 I N T R O D U C C I Ó N La Iluminación se define como luz cayendo sobre una superficie, medida en pies candelas. Distribuida con un plan económico y visual, se convierte en iluminación de ingeniería y por lo tanto, en iluminancia práctica. Un diseñador de iluminación tiene cuatro objetivos principales: !Proveer la visibilidad requerida basada en la tarea a realizarse y los objetivos económicos. 7 !Brindar iluminación de alta calidad mediante niveles de iluminancia uniforme y mediante la minimización de efectos negativos de brillo directo y reflejado. !Escoger luminarios estéticamente complementarios a la instalación con características mecánicas, eléctricas y de mantenimiento, diseñadas para minimizar el costo operativo. 9 !Minimizar el uso de energía al tiempo que se consiguen los objetivos de visibilidad, calidad y estéticos. Hay dos partes para la solución de un problema de diseño. Uno es seleccionar los luminarios que están diseñados para controlar la luz de una manera efectiva y con eficiencia energética. La otra es aplicarlos al proyecto con toda la habilidad e inventiva que el diseñador pueda lograr para obtener el mejor fruto de sus conocimientos y de todas las fuentes confiables a su disposición. 10 16 Esta primicia ha sido desarrollada para darle al diseñador un resumen útil de los principios básicos de iluminación. Provee información importante y práctica sobre como aplicarlas. 17 Ofrece la asistencia de la fuerza de ventas técnica de Holophane que tiene el programa de aplicación Visual® y el programa de análisis económico LSAC™ a su disposición. Las facilidades y el personal del Grupo de Soporte Técnico de Holophane también están disponibles. Declaración de la Misión Holophane: Proveer productos y soluciones de iluminación, proporcionando a nuestros clientes el mayor valor a través de una superior: !Visibilidad !Eficiencia de energía !Confiabilidad !Calidad !Servicio A su vez, antepone una selección de productos de iluminación de calidad que usan las mejores técnicas de diseño y manufactura de la ciencia y tecnología de la iluminación disponibles hoy en día. Su uso asegura lo más novedoso en calidad de iluminación, economía, distribución de luz, eficiencia de la energía y control de brillo. 2 Laboratorio Eléctrico y para Balastro Hay un laboratorio de corriente pesada para simular varias situaciones de potencia de campo y de carga. B A C 3 . Laboratorio Térmico (C) Es una instalación de prueba de calor donde los luminarios y los componentes están sujetos a condiciones de calor muy por arriba de la exposición normalmente esperada. A pesar de que este labora torio se usa para investigación y desarrollo de luminarios. Cada luminario probado. Los siguientes son algunos aspectos breves de las actividades más importantes y facilidades vitales para la creación de productos de iluminación Holophane de calidad. empezando en 0° (nadir) hasta 180° y un fotómetro de espejo giratorio de celda única con una distancia de prueba efectiva de 25'. Los sistemas están completamente automatizados para que las lecturas de fotocelda sean enviadas directamente a una computadora interna (B) que genera Reportes de Prueba Fotométricos. usados para cálculo y análisis. Los balastros están diseñados y son probados para asegurar que operan dentro de los límites de diseño aplicables del American National Standards (Estándares Nacionales Estadounidenses). Un balastro diseñado apropiadamente optimizará su propia vida al tiempo que proveerá una salida y vida de lámpara completa. investigación. Esto depende del personal con habilidad e integridad. Hay fotoceldas a lo largo del arco cada 2½°. junto con la fábrica y el equipo para llevar a cabo su trabajo.P R I N C I P I O S D E I L U M I N A C I Ó N I N V E S T I G A C I Ó N Y D E S A R R O L L O La característica de rendimiento de alto calibre de los luminarios Holophane es resultado de calidad en concepto. es rotado hasta medir 72 planos de información. desarrollo y ejecución. La información Fotométrica está disponible en el formato IESNA en discos para uso en Visual y otros programas de aplicación para iluminación. una parte significativa de sus actividades está dirigida al mantenimiento y el cumplimiento de los requerimientos de los Seguros de los Laboratorios. bajo uso en obra. Fotómetros (A/B) Un fotómetro radial de escala completa (A) con un radio de 25' tiene capacidad para acomodar un luminario cuadrado de hasta 8' o 5' de largo. desarrollo y prueba de componentes electrónicos de un luminario. Laboratorio de Vibración (E) La estabilidad del equipo bajo una variedad de cargas de vibración. Todos los diseños son probados cuidadosamente en su duración para asegurar una vida y desempeño de servicio completos.P R I N C I P I O S D E I L U M I N A C I Ó N Laboratorio de Sonido (D) Es una cámara anecóica (que no produce ecos) que ha sido aislada de sonidos externos. a través del espectro audible que va desde los 20 hasta los 20. también. Los valores son evaluados de acuerdo con un “escucharte estándar”. se prueba de manera rigurosa para cumplir con las especificaciones y condiciones de uso en obra.000 hertz. Se llevan a cabo seminarios sobre conservación de energía. Los luminarios pueden ser probados para cumplir con el estándar UL de instalación en áreas mojada y su adecuación para ambientes marinos en exteriores. Laboratorio de Electrónica Es una instalación completa para el diseño. Sistema CAD (G) Un sistema de Diseño Asistido por Computadora se usa para el diseño preciso de los componentes ópticos y del luminario para asegurar un control de luz preciso y tolerancias de manufactura de todos los elementos que integran el ensamble del luminario. una capacidad especial de 100 galones por minuto y 100 psi. posteriormente se establece un Criterio de Ruido para Sistema de Iluminación (LSNC) para un cuarto y distribución dados. D F H E G 4 . así como un centro para el estudio de problemas de iluminación en consulta con expertos reconocidos en el campo. iluminación para tiendas de menudeo e iluminación de carreteras junto con escuelas para consultores eléctricos. Instalaciones para Aspersión de Agua (F) La resistencia a la penetración del agua se evalúa en este sistema de aspersión de agua de ciclo cerrado. Instituto de Luz y Visión (H) Es un centro para la enseñanza de los principios de diseño de iluminación y cálculo. La potencia del sonido se mide cada 1/3 de octava de la banda. puede ser usada para probar condiciones tan severas como aquéllas encontradas en túneles. distribuidores y personal de servicios públicos. Esto asegura la confiabilidad del producto cuando los luminarios y los polos estén sujetos a varias condiciones de viento. Grupo de Soporte Técnico (L) Es un departamento equipado con computadoras. históricos y municipales también pueden ser examinados en un ambiente adyacente tipo parque. El cuarto es altamente flexible y las alturas de montaje pueden ser modificadas para duplicar diferentes condiciones de iluminación. ingenieros y diseñadores de iluminación profesionales para ayudar a los consultores y usuarios a tomar sus propias decisiones de iluminación. resistencia a la corrosión y otras propiedades relacionadas con los luminarios. Laboratorio Óptico (M) Es una instalación de evaluación visual para ayudar en el diseño óptico de elementos de control de luz de alta calidad de los luminarios Holophane. Taller de Modelos (O) Es un taller completo de carpintería y metalúrgico para la preparación de modelos y prototipos operativos de luminarios en proceso de diseño. Laboratorio de Materiales (N) Es una instalación para la prueba de materiales en cuanto a fuerza. Laboratorio de Iluminación Exterior (J/K) Es una calle y un estacionamiento dispuestos para la evaluación visual y medición de una variedad de sistemas de iluminación incluyendo los de signos. J I N K M L 5 O . Los luminarios para exteriores arquitectónicos. El departamento usa el programa de análisis de iluminación Visual® para todos sus diseños de iluminación.P R I N C I P I O S D E I L U M I N A C I Ó N Centro de Demostración de Iluminación (I) En este laboratorio se instalan luminarios y sistemas completos para una evaluación visual y de medición de desempeño. 60°-90°. de la fuente a la superficie. definida como la intensidad en una dirección dada dividida por un área proyectada tal como la ve un observador. frecuentemente llamada “brillantez”. Se observará en la figura 1 que mientras la luz se aleja de la fuente. como el inverso de la distancia al cuadrado. En general. la unidad de luminancia es candelas por un área unitaria de superficie y es medida en metro cuadrado (cd/m²). donde: Exitancia = iluminancia x factor de reflexión D² A medida que el área cubierta por un ángulo sólido dado se hace más grande con la distancia desde la fuente. Luminancia (L) se establece en nits en el sistema métrico.P R I N C I P I O S D E I L U M I N A C I Ó N La comprensión de algunos de los términos E= I cos__ D² fundamentales en la tecnología de la iluminación es básica para la práctica del buen diseño. Cuando la intensidad Iluminancia (E) está en candelas. dividida por la distancia al cuadrado (D) Por lo general. A q veces es llamada candela y describe la cantidad de luz (lúmenes) en una unidad de ángulo sólido. Es definida por la intensidad (I) en candelas. se refiere a ella como luminancia. Esta fórmula es válida sólo si la superficie receptora es perpendicular a la dirección de la fuente. Con este propósito. a continuación se Donde E = iluminación en pies candela (fc) o luxes revisan los términos y conceptos más importantes: I = intensidad en candela (cd) hacia el punto P Flujo Luminoso El flujo luminoso es la frecuencia del paso de la luz medido en lúmenes. son afectados. muchas son difusas por naturaleza y como resultado el término correcto a usar es Exitancia E= ____I___ (M). Si la luz incide en otro ángulo. La Iluminancia (E) se establece en lux en el Sistema Métrico. “La brillantez” es una sensación subjetiva que varía de muy tenue u obscuro a muy brillante. Por lo tanto. la fórmula se transforma en: M=Exp Donde E = Iluminancia en pies candela p = es el factor de reflexión de la superficie expresado como la fracción de luz reflejada sobre la luz incidente M = es la exitancia resultante en pies candela Sistema Métrico 6 . P 1 fc D = 1 ft. Intensidad Luminosa D La candela es la unidad de intensidad (I) y es I análoga a la presión en el sistema hidráulico. pero el ángulo permanece así como la cantidad de luz D = distancia en pies o metros que contiene. iluminancia y luminancia. La densidad de iluminación de la luz en la superficie disminuye. Se refiere a la luminancia de una de dos maneras. el flujo de luz permanece igual. el ángulo sólido cubre un área más y más grande. pies candela o luxes. la intensidad en una dirección dada es constante independientemente de la distancia. ya sea relacionada a un luminario o a una superficie.76 lux. es el nombre dado a lo que vemos. Ifc= 10. y el área proyectada está en La iluminancia es la cantidad de luz que alcanza metros. A medida que EUA converja al sistema métrico para concordar con el área científica y el resto del mundo. De una forma objetiva. nuestra ingeniería de iluminación se convertirá al Sistema Internacional de Unidades (SI). dirigida hacia el Exitancia (M) punto P. Es una medida del total de luz emitida por una fuente y es usada comúnmente para la medición de la salida de lámpara total. la evaluación de confort visual de una instalación que use esos luminarios. tanto. es deseable minimizar la brillantez de Figura 1 luminarios con montaje de techo en los ángulos verticales altos. Esta unidad de ángulo sólido se llama steradian. = ángulo de incidencia I= (lumens) (steradians) Luminancia (L) La luminancia. se desea calcular la cantidad de luz reflejada en las superficies del cuarto. Sólo los términos que involucren longitud o área. 1 /4 fc La luminancia directa o brillantez de luminarios avarios ángulos de visión es un factor mayor en D = 2 ft. Las lámparas HID pueden ser agrupadas en cuatro clases principales: sodio de alta presión. mercurio y sodio de baja presión. fluorescente y alta intensidad de descarga (HID). Su baja brillantez de superficie y generación de calor las hacen ideales para oficinas y escuelas. Las principales ventajas de las fuentes HID. La corta vida y baja eficacia (lúmenes por watt) de esta fuente. A pesar de que la eficacia fluorescente es mayor que el de una lámpara incandescente. o el porcentaje de salida que una lámpara pierde durante su vida. limita su uso principalmente a iluminación comercial de decoración y residencial. Fluorescente La lámpara fluorescente produce luz al activar fósforos seleccionados en la superficie interna del foco con energía ultravioleta que es generada por un arco de mercurio. A pesar de que hay cientos de lámparas en el mercado hoy en día. deben incluir la eficacia. Su uso en áreas exteriores es todavía menos económica. 7 . Incandescente Una lámpara de filamento incandescente es la fuente de luz usada de manera más común en la iluminación residencial. sodio de alta presión (HPS) y sodio de baja presión. por lo que no requiere balastro y puede alterarse la intensidad utilizando equipo simple. cada una con su combinación única de características operativas. Esto dificulta el control de luz. Por las características de un arco gaseoso. Está disponible en diferentes tamaños de foco. La eficacia varía con la potencia y el tipo de filamento. estas pueden ser clasificadas por construcción y características operativas. en tres grupos: incandescente. color. sin embargo. Cada lámpara HID consiste en un tubo de arco que contiene ciertos elementos o mezcla de elementos. Una de las pocas características de lámpara que el diseñador de iluminación debe considerar cuando escoge una fuente de luz. La luz se produce en las fuentes HID a través de la descarga de un arco gaseoso. porque la salida de luz de esta fuente se reduce a temperaturas ambientes bajas. lo que da como resultado un ambiente difuso y sin sombras. formas y distribuciones. Dentro de las desventajas de las lámparas fluorescentes se incluye su gran tamaño para la cantidad de luz producida. son su alta eficacia en lúmenes por watt. y depreciación de lumen de la lámpara. sólo se pueden lograr altos lúmenes por watt mediante lámparas de sodio de alta presión o de aditivos metálicos. o lúmenes por watt. para añadir un toque decorativo a un área. La luz se produce en esta fuente por el calentamiento de un alambre o filamento que alcanza la incandescencia por medio del flujo de corriente a través de él. Hay disponible un número de fuentes de luz. un rendimiento de temperatura de color altamente aceptada. aditivos metálicos. usando una variedad de elementos. se necesita un balastro para iniciar y operar lámparas fluorescentes. pero generalmente oscila entre 15 y 25 lúmenes por watt para lámparas de servicio general. Una de las primeras decisiones en el diseño de un buen sistema de iluminación es la elección de una fuente de luz. aditivos metálicos. Alta Intensidad de Descarga (HID) Las fuentes de alta intensidad de descarga incluyen lámparas de mercurio. que se gasifican y generan una radiación visible cuando se genera un arco entre los electrodos en cada polo. donde el confort térmico y visual son importantes. vida de la lámpara. Entre las desventajas se incluyen la necesidad de un balastro para regular la corriente de la lámpara y el voltaje así como ayuda para el arranque de HPS y el retraso en reiniciar instantáneamente después de de una interrupción de energía momentánea. Las eficiencias de estas lámparas oscilan entre los 45 y los 90 lúmenes por watt. Es más conveniente que otras fuentes de luz porque puede ser usada directamente en la línea de corriente. La fuente incandescente produce. larga vida de la lámpara y para un buen control de luz.F U E N T E S D E L U Z C A R A C T E R Í S T I C A S D E L A L Á M P A R A Las ventajas de una fuente de luz fluorescente incluyen eficacia mejorada y una vida más larga que la de las lámparas incandescentes. dependiendo de la temperatura ambiente. Aditivos Metálicos (MH) Las lámparas de aditivos metálicos son similares en construcción a las lámparas de mercurio. esto produce un rendimiento de color en extremo pobre y desagradable. Sin embargo. la salida de luz disminuye en mayor medida con el paso del tiempo. estas lámparas proveen hasta siete veces más luz por watt que las incandescentes y cerca del doble que algunas de mercurio o fluorescentes. el que la salida de las LPS está en la porción amarilla del espectro visible. después que una reducción del voltaje ha extinguido la lámpara.500 a 20. Al igual que otras lámparas HID. Con eficacias que van desde 80 a 140 lúmenes por watt. más eficientes que las más bajas. Sodio de baja presión (LPS) El sodio de baja presión ofrece la eficacia inicial más alta de todas las lámparas en el mercado hoy en día. por lo que la vida operacional económica es muy corta. El control de luz de una lámpara de aditivos metálicos es más precisa que el de una lámpara de mercurio deluxe ya que la luz emana del pequeño tubo de arco. Cuando recien se diseñó. La eficacia de esta fuente no es su única ventaja. Sin embargo. La mayor objeción al uso de las HPS es su color amarillento. en promedio 24. 8 . El color de la lámpara blanca deluxe se mejora enormemente por medio del uso una capa de fósforo sobre el foco. 47 minutos para lograr la máxima salida. el arranque de una lámpara de mercurio no es inmediato. de cuatro hasta doce minutos dependiendo del tiempo que la lámpara requiera para enfriarse.F U E N T E S D E L U Z C A R A C T E R Í S T I C A S D E L A L Á M P A R A Mercurio (MV) La fuente de mercurio fue la primer lámpara HID diseñada que llenó la necesidad de una lámpara de alta salida. hay un contrapeso por el incremento en la potencia de la lámpara. el tiempo de arranque es corto. lo que reduce la eficiencia de este tipo de lámpara con el uso.000 horas. las lámparas de sodio de alta presión (desarrolladas en la década de los sesenta) lograron un uso generalizado. La vida promedio de las lámparas de sodio de baja presión es de 18. desde 100 hasta 180 lúmenes por watt. puede tomar bastante más tiempo. La vida de las lámparas de mercurio es buena. al tiempo que los crecientes costos de energía ponían mayor énfasis en la eficiencia de la iluminación. El tiempo de arranque de la lámpara de aditivos metálicos es aproximadamente la misma que para lámparas de mercurio. ideal para la mayoría de las aplicaciones industriales y exteriores. La eficacia oscila entre los 30 y 60 lúmenes por watt. con la adición de otros elementos metálicos en el tubo de arco.000 horas) y las mejores características de mantenimiento de lumen de todas las fuentes HID. son un incremento en la eficacia de 60 a 100 lúmenes por watt y una mejora en el rendimiento de color al grado que esta fuente es adecuada para áreas comerciales. una lámpara HPS también ofrece una vida más larga (24. el reinicio. Los mayores beneficios de este cambio. no de la parte externa del foco de la lámpara recubierta. siendo las potencias más altas. A pesar que el mantenimiento de lumen a lo largo de su vida es bueno con las LPS. sin embargo. Sodio de alta presión (HPS) En la década de los setenta. Sin embargo.000 horas) comparada con las lámparas de mercurio y de sodio de alta presión. Una desventaja de la lámpara de aditivos metálicos es una vida más corta (7. la principal desventaja de esta lámpara era su pobre rendimiento de color. más eficiente pero compacta.000 horas para la mayoría de las lámparas de mayor potencia. El control de esta fuente es más difícil que otras fuentes HID por el gran tamaño del tubo de arco. 26 .6 .36 .63 .46 . En general.35 . uno que lo atraviese y otro en un ángulo de 45°.39 .18 .99 .23 .99 .61 .64 . coeficiente de utilización e información de luminancia.1 RCR Figura 3 0 0 2 1 0 1 2 3 4 5 Ratio = Distance across/Mounting height 9 .31 .92 .44 .24 . Criterio de Espaciamiento El criterio de espaciamiento le da al diseñador.18 .41 .26 . Los números de CU son necesarios para calcular los niveles de iluminancia promedio y son provistos de una de dos maneras: una tabla de CU o una curva de utilización.3 . información referente a qué tan separados deben colocarse los luminarios y mantener una uniformidad de iluminación aceptable en el plano de trabajo.28 .29 .45 .52 . el diseñador debe estar consciente de tales supuestos.8 . Si es asimétrica.9 27. Estas tablas se derivan de la información candela y muestran gráficas o líneas de niveles pies candela iguales en el plano de trabajo cuando el luminario está en la altura de montaje designado.15 Figura 2 Curva Isofootcandle HPS de 150W a (10') 3.77 . Coeficiente de utilización (Figura 2) El coeficiente de utilización se refiere al número de lúmenes que finalmente alcanzan el plano de trabajo en relación a los lúmenes totales generados por la lámpara.67 .54 .75 .36 .41 . será discutida en la sección de cálculos por punto.26 . El uso de las curvas isofootcandle. por ejemplo.49 . tal como la iluminación pública y las unidades fluorescentes.35 .92 .17 .6 TESTED BY CERTIFIED BY TEST NO.2 .33 . toma en consideración sólo el componente de iluminación directo e ignora el componente de luz indirecto que puede contribuir significativamente a la uniformidad.27 . La tabla de CU se provee para unidades que se usan principalmente en interiores.35 . A mayor separación de la simetría.1 6 5 4 3 2 1 . Por lo general.5 1 2 5 . MANAGER OF ENGINEERING 42343 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 .59 .80 .50 .33 .79 . este rango se utiliza con el método de cálculo de cavidad zonal.79 . Es un “mapa” transversal de intensidad (candelas).23 .33 .78 . 34673 Coefficients of ultilization (dashed curves) Ratio = Distance along/Mounting height 8 HOUSE STREET SIDE 7 SIDE . para determinar la iluminancia en puntos designados.39 . OHIO 43055 120° 150° 180° 150° 600 CD/DIV DISTRIBUTION DATA VERTICAL CANDLE POWER ANGLE ZONAL LUMENS 120° 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 105 115 125 135 145 155 165 175 180 2305 2236 2142 2158 2140 2153 2306 2451 2645 2771 2616 2212 1724 1324 1015 818 724 677 675 745 1063 1917 2063 1646 1252 881 572 431 341 213 612 997 1540 2146 1985 1315 865 739 813 1124 1903 1851 1275 786 408 162 41 90° 90° 60° 60° 30° 0° 30° TEST OF HOLOPHANE BL2X250MHXXM PRISMGLO MENT OR POSITION OF LAMP Set Position LAMP 250W Coated MH WATTS 250 TEST DISTANCE 25 ft.20 . medidas en muchos ángulos diferentes. curva isofootcandle.52 .F U E N T E S D E L U Z F O T O M E T R Í A El término “Fotometría” se usa para definir cualquier información de prueba que describa las características de la salida de luz de un luminario. 0-30 30-60 60-90 0-90 90-180 0-180 1822 5671 2919 10411 8363 18774 8.20 . 1.7 14.23 .28 . la curva en un plano es suficiente para todos los cálculos. eficiencia del luminario. Para usarlo.79 .31 .34 . donde se aplica el método de cálculo de cavidad zonal.72 . LUMENS 20500 BULB TYPE E-28 S.29 .21 .2 50. multiplique la altura de montaje neta (luminario a plano de trabajo) por el número de criterio de espaciamiento.85 .32 .57 .30 .67 . El propósito de la fotometría es describir con exactitud el rendimiento de un luminario para permitir al diseñador.8 40.22 .29 .22 .25 .33 .7 . Los luminarios fluorescentes requieren un mínimo de un plano a través del eje de la lámpara.41 . El tipo más común de información fotométrica incluye las curvas de distribución de candela. Sin embargo.05m Prueba No.50 .56 . Curva de distribución de candela (Figura 1) La curva de distribución fotométrica es una de las herramientas más valiosas de los diseñadores de iluminación.62 .45 .19 .62 .5 .50 .99 . seleccionar el equipo de iluminación y diseñar una distribución de luminarios que mejor cubra las necesidades del trabajo.42 .8 OUTPUT D ATA ZONAL ZONAL DEGREES LUMENS TOTAL EFFIC.28 .26 . El criterio de espaciamiento es conservador en la mayoría de los casos.C.56 .29 . Figura 1 Coeficiente de Utilización rfc 20% rcc 80% rw 50% 30% 10% 70% 50% 30%10% 50% 50% 30% 0% Curva de Candela PHOTOMETRIC TEST REPORT HOLOPHANE HOLOPHANE RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER NEWARK. En la mayoría de los casos. criterios de espaciamiento.8 91. utilizado dentro de sus límites.4 . más son los planos que se necesitan para lograr cálculos exactos.38 .47 . Ya que hay muchas supuestos incluídos en el método de cavidad zonal.48 . el criterio de espaciamiento puede ser útil. Si la distribución de la unidad es simétrica. Curva Isofootcandle (Figura 3) Las Curvas Isofootcandle se usan frecuentemente para describir el patrón de luz cuando un luminario produce una distribución no simétrica.39 .44 .21 .19 .58 .30 . se requieren tres o más planos.25 .2 . A continuación se revisan los tipos de información fotométrica más utilizados. Es una representación de dos dimensiones y por lo tanto muestra la información sólo para un plano. la curva de utilización se provee para unidades escogidas para uso exterior o unidades con una distribución radicalmente asimétrica.24 .17 . las unidades de reflectores incandescentes y HID son descritos por un plano vertical único de fotometría. El uso de la información de CU se discutirá en la sección que cubre los métodos de cálculo.68 .39 .92 .73 . Para situaciones de iluminación interior.C Á L C U L O S Métodos para Calcular la Iluminancia Para poder diseñar la distribución de luminarios que mejor cumpla con los requerimientos de iluminancia y uniformidad del trabajo. 10 . Los siguientes dos métodos pueden ser usados si los cálculos han de hacerse para determinar la iluminancia en un punto. 2-Los niveles de iluminancia pueden ser calculados usando el método de punto por punto si hay disponible suficiente información de candela. pueden aplicarse dos métodos. Si los niveles promedio han de ser calculados. 1.Para aplicaciones de iluminación exterior. 2. 1. El cálculo de iluminancia en puntos específicos se hace para ayudar al diseñador a evaluar la uniformidad de iluminación. La siguiente sección describe estos métodos de cálculo. se provee una curva de coeficiente de utilización y el CU se lee directamente de la curva y se usa la fórmula de lumen estándar. el método de cavidad zonal se usa con información de la tabla de coeficiente de utilización. se necesitan por lo general dos tipos de información: niveles de iluminancia promedio y de iluminancia en un punto dado.Los niveles de iluminancia pueden ser leidos directamente de esta curva si se provee una curva isofootcandle. especialmente cuando se usan luminarios donde las recomendaciones de espaciamiento máximas no son provistas o donde los niveles de iluminación de acuerdo a la actividad deban ser verificados contra el ambiente. encuentre el Lx W coeficiente de utilización en la tabla de (CU) coeficiente de utilización del luminario. que pueden ser usados para determinar la reflectancia Paso 2: efectiva del techo y el piso y después encontrar el Las reflectancias de cavidad efectivas deben ser determinadas para las cavidades de techo y de piso. multiplicando el CU determinado previamente por el factor de la Tabla B (pag. El espacio entre el techo y los luminarios. pfc y pw (reflectancia de pared) y conociendo el rango de cavidad del cuarto Rango de Cavidad de Techo (CCR) = 5 hcc (L + W) (RCR). si están suspendidos. 13) CU final = CU (20% piso) x Multiplicador por el pfc actual. de esta manera. y el espacio entre los luminarios y el plano de trabajo. en pies Una fórmula alterna para calcular cualquier rango de cavidad es: 2. Note nivel de iluminancia: que si el luminario es para montaje de hueco o de superficie. El coeficiente de utilización encontrado será por un 20% de reflectancia de cavidad de piso efectiva. Es un método manual exacto para aplicaciones interiores porque toma en consideración el efecto que tiene la interreflectancia sobre el nivel de iluminancia. Rango de Cavidad de Piso (FCR) = 5 hfc (L + W) Lx W Donde: hcc = distancia en pies del luminario al techo hrc = distancia en pies del luminario al plano trabajo hfc = distancia en pies del plano de trabajo al piso L = Largo del cuarto. A pesar que toma en consideración muchas variables. Estas pueden localizarse en la Tabla A (pag.5 x altura de cavidad x perímetro de cavidad Una vez que el concepto de estas cavidades ha sido Rango de Cavidad = Área de la base de la cavidad comprendido. se define como la “cavidad del techo”. paredes y piso. será necesario hacer correcciones para el pfc determinado previamente. en pies W = Ancho del cuarto. El fundamento del método de cavidad zonal es que el cuarto se compone de tres espacios o cavidades. el CCR o 1-Determinar el rango de cavidad el FCR serán 0 y entonces la reflectancia actual del 2-Determinar las reflectancias de cavidad techo o el piso será también la reflectancia efectiva. Ya que la Rango de Cavidad de Cuarto (RCR) = 5 hcr (L + W) tabla es lineal. es posible calcular las relaciones numéricas llamadas “rangos de cavidad”. coeficiente de utilización. o si el piso es el plano de trabajo. entonces interpole o extrapole y multiplique por este factor. el espacio entre entre el plano de trabajo y el piso. se pueden hacer interpolaciones Lx W lineales para rangos de cavidad exactos o 11 . Paso 4: La computación del nivel de iluminancia se realiza usando la fórmula del método de lumen estándar. la “cavidad del piso”. Cavidad del Piso # de luminarios x lámparas por luminario x lumens por lámpara x CU x LLF área en pies cuadrados hcc Techo Luminarios Cavidad del Techo hrc Cavidad del Cuarto Plano de trabajo hfc Piso Footcandles = (sostenido) El método de cavidad zonal es el método aceptado en la actualidad para calcular los niveles de iluminancia promedio para áreas interiores a menos que la distribución de luz sea radicalmente asimétrica. previamente calculado.M É T O D O D E C A V I D A D Z O N A L combinaciones de reflectancia. Si es diferente a 10% o 30%. la “cavidad del cuarto”. la premisa básica de que los pies candela son iguales al flujo sobre un área no se viola.12) bajo Hay cuatro pasos básicos en cualquier cálculo de la combinación aplicable de rango de cavidad y la reflectancia actual del techo. efectivas Los valores de reflectancia efectivos encontrados 3-Seleccionar el coeficiente de serán entonces pcc (reflectancia de cavidad de techo 4-Computar el nivel de iluminancia promedio efectiva) y pfc (reflectancia de cavidad de piso efectiva) Paso 1: Los rangos de cavidad pueden ser determinados Paso 3: mediante el cálculo de las siguientes fórmulas: Con estos valores de pcc. temperatura ambiente del luminario.6 2. Algunos de estos son.8 3. El factor de pérdida total de luz (LLF).8 5. Si se han de encontrar los niveles iniciales.8 4. otros factores de pérdida de luz pueden necesitar ser aplicables.6 0.2 0.4 4. factor de balastro.8 2.4 0. junto con la salida de lumen total de lámpara varía con el fabricante y tipo de lámpara o luminario y se determinan consultando la información publicada de los fabricantes.8 1. En ocasiones. Los factores de pérdida de luz.M É T O D O D E C A V I D A D Z O N A L Cuando el nivel de iluminancia inicial requerido se conoce y el número de luminarios necesarios para obtener ese nivel.0 1. depreciación de lumen de lámpara (LLD) y depreciación por suciedad en el luminario (LDD).6 3.2 1.0 3.0 2. consiste de dos factores básicos.0 89 88 87 87 86 85 85 84 83 83 82 82 81 81 80 79 79 78 78 77 77 76 76 75 75 88 86 84 82 80 78 77 75 73 72 70 69 67 66 64 63 62 61 60 58 57 56 55 54 53 86 84 80 77 75 72 69 67 64 62 59 58 56 54 52 50 48 47 45 44 43 42 40 39 38 85 81 77 73 69 66 62 59 56 53 50 48 46 44 42 40 38 36 35 33 32 31 30 28 28 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 65 65 64 63 62 61 60 60 59 58 58 78 76 75 73 72 70 68 67 66 64 63 61 60 59 58 57 56 54 53 53 52 51 50 49 48 77 74 71 69 67 64 62 60 58 56 54 52 50 48 47 45 44 43 41 40 39 38 37 36 35 76 72 68 65 62 58 55 53 50 48 45 43 41 39 37 35 34 32 31 30 29 28 27 26 25 68 67 65 64 62 61 60 59 58 56 55 54 54 53 52 51 50 49 49 48 47 46 45 45 44 67 65 63 60 58 57 55 53 51 49 48 46 45 43 42 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 66 63 59 56 53 50 47 45 42 40 38 37 35 33 32 31 29 28 27 26 25 24 24 23 22 49 48 47 47 46 45 45 44 43 43 42 42 41 41 40 39 39 39 38 38 37 37 36 36 35 48 47 45 44 43 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 29 28 28 27 26 26 25 47 45 43 40 38 36 35 33 31 30 29 27 26 25 24 23 22 21 21 20 20 19 18 18 17 30 30 30 30 30 30 30 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 28 28 28 28 28 28 28 29 29 28 28 27 27 26 25 25 24 24 24 23 23 22 22 22 21 21 21 20 20 20 20 19 29 28 26 25 24 23 22 22 21 20 19 19 18 17 17 16 16 15 15 14 14 14 13 13 13 28 26 25 23 22 21 19 18 17 16 15 14 14 13 12 12 11 10 10 09 09 09 08 08 08 10 11 11 11 12 12 12 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 10 10 10 10 10 10 10 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 08 08 08 08 09 09 08 08 08 07 07 07 06 06 06 06 06 05 05 05 05 04 04 04 04 04 04 04 04 90 90 70 50 30 80 80 70 50 30 70 70 50 30 70 50 50 30 70 50 30 30 10 50 10 30 10 12 .2 2.2 3. se usa una variación de la fórmula de lumen estándar.2 4. factor de voltaje y depreciación de polvo de la superficie del cuarto. # de luminarios = Pies candela sostenidos deseados x área en pies cuadrados lámpara/luminario x lumen/lámpara x CU x LLF Tabla A Porcentaje de reflectancia efectiva en la cavidad de piso o techo para diferentes conbinaciones de reflectancia % Reflectancia de techo o piso % Reflectancia de pared RSR 0.0 4.6 1.4 1.6 4.4 3. se usa un multiplicador de 1.4 2. Las reflectancias son: techo 80%.987 0.35 0.013 1. pfc = 20%.019 1.967 0.982 0.45 0.58 0.050 1.994 0.047 1.988 0.048 1.963 0.026 1.015 1.37 0.983 0.024 1.987 0.017 1.35 0.980 0.78 0.981 0.940 0.34 0.047 1. busque las reflectancias de CU final = .56 0.985 0.988 0.033 1.31 0.20 10% 0.995 0.003 1.20 0.55 0.056 1.53 0.987 0.059 1.044 1.068 1.62 0.009 1.41 0.010 1.015 1.36 0.978 0.004 1.049 1.990 0.037 1.998 0.992 0.22 0.993 0.78 0.018 1.950 0.028 1.993 0.999 0.39 0.62 0.024 1.23 0.980 0.45 0.980 0.013 1.20 10% 0.007 1.39 0.013 1.61 0.22 0.986 0.17 50% 0.010 1.998 0.024 1.78 0.982 0.31 0.69 0.989 0.963 0.45 0.40 0.55 x .983 0.28 0.009 1.963 0.968 0.40 0.41 0.981 0. pw de 30% en un RCR de 2.030 1.006 1.026 1.31 0.38 0.64 0.35 0.006 1.037 1.973 0.003 1.055 1.028 1.998 0.951 0.021 1.39 0.008 1.994 0.966 0.012 1.980 0.53 60 x 30 Verifique los espacios para los luminarios.986 0.034 1.39 0.19 10% 0.015 1.21 10% 0.981 0.965 0.020 1.967 0.32 0.989 0.939 0.4.940 0.015 1.013 1.36 0.983 0.012 1.63 0.994 0.024 1.009 1. pw de 30% y un pcc de 50%.989 0.988 0.034 1.2-pies.56 0.70 0. Es .991 0.014 1.993 0.67 0. El criterio de espaciamiento es FCR = 5(2)(30+60) = 5.021 1.E J E M P L O D E C A V I D A D Z O N A L Tabla B Factores de multiplicación para reflectancia de cavidad de piso diferente al 20 por ciento % de reflectancia efectiva en la cavidad de techo.960 0. Un posible arreglo es tres columnas de 6 luminarios espaciados a diez pies en el centro a cada dirección.014 1.026 1.977 0.044 1.51 0.957 0.969 0.011 1.010 1.990 0.986 0.21 10% 0.969 0.996 0.976 0.En la Tabla A.0 1.34 0.017 1.50 0.002 1.37 0.38 0.003 1.51 0.72 0.66 0.65 0.020 1.41 0.004 1.64 0.28 0.24 0.36 0.974 0.962 y se encuentra interpolando entre los números de los cuadros en la Tabla B para un pcc de 70%.19 0.009 1.983 0.75 0.022 1.975 0.52 0.29 0.014 1.44 0. es posible encontrar el coeficiente de utilización para el luminario Prismawrap en un cuarto que tenga un RCR de 2.0 30 x 60 cavidad del techo sea 62% mientras que el pfc necesitan ser del tipo “globo de ojo” dando un para la cavidad del piso es 10%.018 1.033 1. pcc % de reflectancia en paredes.34 0.048 1.32 0.018 1.014 1.033 1.027 1.062 1.46 0.28 0.079 1. Un Prismawrap de cuatro lámparas (los coeficientes de utilización se muestran abajo) se usará en tallos de 4' y el plano de trabajo está 2' arriba del piso.950 0.009 1.973 0.027 1.75 0.014 1.968 0.977 0.923 0.48 0.973 0.022 1.0 30 x 60 RCR = 5(8)(30+60) = 2.945 0.28 0.066 1.008 1.48 0.998 0.022 1.991 0.993 0.014 1. Encuentre el nivel de iluminancia si hay 18 luminarios en el cuarto.047 1.46 0.038 1.994 0.37 0.26 30% 0.988 0.943 0.013 1.975 0.002 Para 10 % de reflectancia efectiva en la cavidad de piso (20 % = 1.023 1.957 0.040 1.18 50% 0.015 1. se ha determinado que el pcc para la Observe que todas las interpolaciones solo deberá ser uniforme. Para corregir esto.975 0.006 1.007 1.029 1.49 0.005 1.045 1. 3.25 50% 30% 0. Observe que este CU es para una reflectancia efectiva de 20% mientras que la reflectancia efectiva actual del piso pfc es 10%.51 0.040 1.004 1.992 0.965 0.987 0. pW RCR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 70 80 70 50 30 10 50 30 10 70 50 30 10 50 30 10 50 30 10 50 30 10 Para 30 % de reflectancia efectiva en la cavidad de piso (20 % = 1.061 1.45 0.66 0.50 0.17 50% 0.59 0.961 0.60 0.63 0.055 1.064 1.62 0.020 1.43 0.027 1.67 0.057 1.70 0.42 0.963 0. paredes 30%.030 1.62 0.953 0.958 0.69 0.012 1.38 0.990 0.Calcule los rangos de cavidad como sigue: CCR = 5(4)(30+60) = 1.935 0.23 0.991 0.980 0.014 1.960 0.969 0.005 1.59 0.20 0.47 0.48 0.042 1.991 0. Por la interpolación entre los números de los cuadros en la tabla.18 70% 0.4 pcc pw 0 1 2 3 4 6 7 8 9 10 R C R 80% 70% 0.993 0.33 0.30 0.23 10% 30% 0.016 1.26 0.53 0.029 1.009 1.007 1.32 0.61 0.43 0.980 0.019 1.009 1.50 0.012 1.054 1.026 1.963 0.0.987 0.040 1.20 0.58 0.66 0.949 0.005 1.44 0.012 1.962 = .958 0.16 5 13 .29 0.36 0.56 0.006 1.48 0.43 0.27 0.978 0.068 1.041 1.00) RCR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.954 0.996 0.014 1.972 0. este CU es .0).993 0.57 0.958 0.070 1. # de luminarios x lámparas/luminario FC inicial = FC inicial = FC inicial = 67 x lúmenes/lámpara x CU área 18 x 4 x 3150 x .29 0.32 0.008 1. Soluciones: 1.979 0.999 Ejemplo: Una sala de lectura típica mide 60' de largo y 30' de ancho con una altura de techo de 14'.47 0.55 0.984 0.010 1.007 1.022 1.077 1.26 70% 30% 0.092 1.007 1.007 1.992 0.26 0.50 0.28 0.985 0.994 0.40 0.33 0.997 0.27 0.988 0.0 y reflectancias efectivas como sigue: Pcc = 62%.052 1.012 1.30 0.015 1.949 0.35 0.994 0.017 1.24 0.978 0.997 0.34 0.010 1.986 0.978 0.034 1.66 0.991 0.075 1.005 1.34 50% 0.55.026 1.41 0.993 0.27 0.00) 1.78 0.979 0.30 0.985 0.47 0.27 0.33 0.23 0.020 1.013 1.972 0.24 30% 30% 0.033 1.25 0.70 0.36 0.29 0.024 1.25 0.43 0.964 0.012 1.56 0.75 0.931 0.47 0.54 0.995 0.956 0.939 0.21 0.981 0.009 1.965 0. 2.34 0.973 0.957 0.39 0.037 1.46 0. El espaciamiento real es Entonces: menor que el máximo espaciamiento permisible.51 0.006 1.23 0.985 0.986 0.31 0.23 0.009 1.989 0.22 0.021 1.53 por tanto la iluminación en el plano de trabajo cavidad efectivas para estas cavidades de techo y piso.011 1.976 0.984 0.988 0.25 0. localice el multiplicador apropiado en la Tabla B ya que RCR está calculado (2.35 50% 0.44 0.997 0. piso 10%.Al conocer el rango de la cavidad del cuarto (RCR).995 0.979 0.022 1.017 1.017 1.989 0.987 0.31 0.015 1.948 0.012 1.976 0.55 0.039 1.75 0. grado creíble de exactitud al cálculo.987 0. por lo que se logra el máximo espacio 30 x 60 permisible 11 .53 0.929 0.995 0.991 0.26 0. 4-Ahora se puede calcular el nivel de iluminancia si sabemos el número de unidades a ser usados y la calificación de lúmenes de la lámpara.008 1.996 0.992 0.933 0.997 0.19 0.980 0.983 0.40 0.004 1. Método de cavidad Zonal para coeficientes de utilización de un luminario Prismawrap de cuatro lámparas Criterio de espaciamiento 1.040 1.27 0.992 0.942 0.962 0.996 0.082 1.27 0.991 0.043 1.961 0. pw = 30%.987 0.944 0.004 1.020 1.41 0.070 1.55 0.985 0.54 0.59 0.988 0.018 1.003 1.983 0.976 0.024 1. 22.22 x .05 . 49730 Ratio = Distance Along/Mounting Height Espaciamiento = lúmenes/lámpara x CU x LLF MTD FC promedio x ancho del camino 8 7 House Side Street Side . El ancho del área total es de 60 pies (2.).2 M.3.5 1 . Cat. No.000 x . MV400HP00NC6 RE-248 HPS 400W claro / Prueba No. Se dan CU's separados para el área del lado de la calle y el área del lado de la casa del luminario y puede ser usado para encontrar iluminación en el camino o áreas de banqueta o añadidas para encontrar la luz total en la calle medio.60 .02 . calcula qué tan separados deben estar los luminarios para producir la iluminación promedio necesaria lúmenes de lámpara x CU x LLF__ Espaciamiento = MTD FC promedio x ancho del camino Una curva de utilización muestra el porcentaje de luz que cae en un área que tiene un ancho designado y una longitud infinita. Espaciamiento = 50. para encontrar el valor del CU. Un CU se encuentra a través del eje base a este rango.50 . Se deberá usar el MV400HPNC6 usa para calcular los niveles de iluminancia Holophane Mongoose®.001 . que se usa principalmente para iluminación de carreteras. El ancho está expresado en la curva de utilización en términos de un rango del ancho del área a la altura de montaje del luminario.002 .2 6 5 . Al insertar este CU en la fórmula del método lumen estándar da como resultado un espaciamiento de 371 pies.0 x 24 Una variación de esta fórmula. pies del camino. hasta que la línea punteada de CU se intersecte. De la curva CU (ver tabla 1) encontramos que los CU's correspondientes son .H.10 0 Roa dwa d oun st B y Ea 30Õ Pole al pic Ty cing a Sp 54321012345 Ratio = Distance Across/Mounting Height Tabla 1 El CU sólo para el área del camino. Al restar el segundo del primero. luminario x # luminarios Pies candela = (sostenidos) ____x CU x LLF_____ área en pies cuadrados Para calcular el número de luminarios necesarios para producir los footcandles deseados.M É T O D O L U M E N Y E J E M P L O Cálculo de los niveles de iluminancia promedio Ejemplo: Un camino de 24 pies de ancho debe ser iluminado usando una curva de utilización La fórmula de método lumen estándar también se a un nivel de iluminación sostenida promedio de 1. obtenemos un CU de . se usa la siguiente fórmula: # de luminarios = piescandela sostenidos deseados x área en pies cuadrados______ lúmenes/lámpara x lámparas/ luminario x CU x LLF 24Õ 36Õ Setback Solución: El CU se determina de la Tabla #1.) y el ancho del retiro es de 36 pies (1.20 .52 y .81 = 371 pies 1.80 Coefficient of Utilization (Dashed Curves) . después a través del eje derecho. Serán montados en promedio cuando los CU's se sacan de una curva postes de 30 pies que están a una distancia de 36 de utilización. en el caso de luminarios de montaje 14 .01 3 2 1 0 .H.40 .0 M. se determina al restar el CU del área de retiro del CU del área total tanto del camino como del retiro.70 .005 .0 fc. Encuentre el espaciamiento lúmenes/lámpara x lámparas/ requerido. la intersección de la distancia sobre/altura de montaje con el CU y por tanto horizontalmente al eje CU.30 2 4 . 26 Para lograr exactitud.8 79. Se encuentra. D h=26Õ WATTS 400 E-18 0-30 30-60 60-90 0-90 90-180 0-180 16567 21616 1407 39591 1096 40686 33. en términos de un rango de distancia a la altura de montaje.H.8). TEST DISTANCE 25 FT TESTED BY TEST NO. la distancia de cálculo desde la fuente al punto de cálculo debiera ser al g = 30° menos cinco veces la dimensión de luminario máxima. una variación de la fórmula básica es más útil. computa con D² = (15)² + (26)² exactitud el nivel de iluminancia en cualquier D = 30' punto dado en una instalación. 2. al definir la distancia horizontal desde el luminario a ese punto. superficies horizontales. OHIO 43055 120° 150° 180° 150° separado “D”. Ya que la altura de montaje en la curva isofootcandle es la misma que la de nuestra altura de montaje.0) y 143 pies calle abajo (M. 90° 90° 60° 60° 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 105 115 125 135 145 155 165 175 180 16880 16774 1601 17611 19672 5576 20262 20286 9389 18936 16925 10632 14199 10411 8063 6367 3256 2921 1296 732 727 574 417 441 301 219 239 57 35 38 46 48 64 63 77 69 141 109 574 360 867 14 18 7 OUTPUT D ATA Luminaire 30° 0° 30° 402 4 2 TEST OF HOLOPHANE PP5K400HP00XXJ39 POSITION OF LAMP Set Position LAMP 400W Clear HPS LUMENS 50000 BULB TYPE S.C. se busca ese rango en la tabla. Al observar la curva isofootcandle. después. 4. en una fracción del tiempo necesario para hacer los mismos cálculos a mano.2 2.C Á L C U L O S D E P U N T O Y E J E M P L O S Cálculos de Punto usando información de candela Este método es útil en la determinación de variación de niveles de iluminación y la uniformidad por un diseño de iluminación. Solución: Ya que fc = potencia/candela x Cosq D² necesitamos determinar el ángulo y buscar el cp en este ángulo. Esta es la contribución desde un luminario y debiera ser añadida con otras contribuciones para lograr el total de pies candela. DISTRIBUTION DATA 2500 CD/DIV 120° VERTICAL CANDLE ANGLE POWER ZONAL LUMENS Ejemplo: Un solo luminario Prismapack HPS de 400W se monta 26' arriba de un plano de trabajo. Al usar la distribución fotométrica para Entonces podemos determinar que la candela la unidad podemos calcular los valores para de este luminario desde la curva cp en la figura puntos específicos como es el caso para 3. encontramos que la línea pies candela en el punto está la curva fc . etc. tal como se usaron en el ejemplo en la página 14. usando la Tabla 1. al sumar las contribuciones de iluminación hacia ese punto y la tangente = a provenientes de cada luminario. también debemos determinar la distancia D. Si la altura de montaje real del luminario es diferente a la altura de montaje en la tabla Isopiecandela. 42181 La iluminación es entonces: a = 15Õ Elevation Luminaire Plan Calculation Point + fc = 18936 x Cos 30° = 18. Cálculos de Punto usando la curva isofootcandle La curva isofootcandle también se puede utilizar para encontrar la iluminación en un punto específico. Programas de Computación Los cálculos Punto por Punto pueden ser muy largos.2 fc (30)² Cuando muchos cálculos de punto deben ser hechos a mano. usando la siguiente fórmula: Factor de corrección = MH² en la tabla MH² real Ejemplo: Al usar la misma distribución y luminarios.4 . en la orilla externa del camino. no se necesita ninguna corrección adicional. Se usa con mucha frecuencia en el área industrial y en diseños donde no se consideran las interreflexiones. Solución: De cualquiera de los luminarios. Ya que D² = a² + h² El método de punto por punto.H.1 43.30. fc = candela x Cos³q h² Esta versión de la fórmula nos permite tratar solo con las alturas de montaje netas de los luminarios y los ángulos de la candela y elimina la necesidad de calcular cada distancia por Figura 2 15 . el punto A está seis pies al lado de la calle (M. se desea encontrar la iluminación horizontal inicial en un punto 15' a un lado del luminario. 1.4 CERTIFIED BY ZONAL ZONAL DEGREES LUMENS TOTAL EFFIC. entre las dos unidades.2 2. de alguna manera. existen diversos programas de computación que realizan dichos cálculos para muchos puntos de análisis y luminarios. determine el nivel de iluminancia. techo. Fc = potencia/candela x Cos q D² PHOTOMETRIC TEST REPORT HOLOPHANE CORPORATION HOLOPHANE RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER NEWARK. es 18936 (cp). se debe aplicar un factor de corrección. No toma en h consideración contribuciones de otras fuentes g = tangente del arco 15 tales como reflexión de las paredes. Vea la figura 2.2 81. CRISTAL PRISMÁTICO (IZQUIERDA) REFLECTOR DE ALUMINIO (DERECHA) 16 . Cualquier diseño de iluminación debiera considerar las impresiones del usuario con respecto al espacio. El sistema de la izquierda provee luz superior y mejora la luminancia del techo y las superficies verticales. La investigación sugiere que el sistema de iluminación puede afectar las impresiones de claridad visual. lo que da por resultado el típico efecto “caverna” asociado con los espacios industriales. luminancias de superficie de cuarto apropiadas. el ambiente industrial debiera ser diseñado para brindar un ambiente visual de alta calidad. ambos sistemas proveen la misma cantidad de iluminancia horizontal en el plano de trabajo. La satisfacción del usuario con frecuencia se considera en el diseño de oficinas y espacios comerciales. productivo. al igual la cantidad de iluminancia. Sin embargo. Una mayor satisfacción del usuario a tales espacios puede o no tenerefecto alguno en el rendimiento del trabajador. control de brillo adecuado y reflejo mínimo. al conceder mejores sensaciones de claridad visual. La fotografía de abajo indica que. pero es ignorada en espacios industriales. que redundará en una mayor satisfacción del trabajador.C A L I D A D D E L A I L U M I N A C I Ó N Lograr el nivel de iluminancia requerido. Este sistema puede brindarle a los trabajadores una sensación de amplitud incrementada. se deben considerar los sistemas de iluminación que brinden una mayor satisfacción al trabajador. Esto puede lograrse usando sistemas de iluminación que produzcan la luminancia apropiada en techos y paredes. el componente de luz superior también tiende a mejorar la uniformidad de iluminancia del plano de trabajo. es importante para producir un ambiente de iluminación confortable. dados dos sistemas de iluminación con costos de vida iguales. sin embargo. amplitud y satisfacción del usuario. y estéticamente agradable. no siempre asegura una buena calidad de iluminación. aún un ambiente industrial puede ser mejorado con la esperanza de brindar mejores condiciones de trabajo y mayor satisfacción al trabajador. La calidad. buena uniformidad. El sistema de la derecha provee poca luz superior. La foto de abajo ilustra dos sistemas de iluminación en el mismo ambiente industrial. mas limita aspectos de iluminación tales como color apropiado. Estas sensaciones ocurren en espacios que están iluminados de manera uniforme con énfasis en luminancias superiores en las superficies del cuarto. La calidad del sistema de iluminación menciona. Cuando la tarea visual es definida por una de las categorías de tarea típica. Categorías y valores de iluminancia para tipos genéricos de actividades en interiores Rangos de iluminacia Tipo de actividad Categoría de iluminancia Luxes Espacios públicos con alredores oscuros. por el uso de factores de peso que han sido determinados a través de la investigación de necesidades de rendimiento de iluminación. escoja la categoría de iluminancia más apropiada de la Tabla E. porque la intención de este método es dividir en factores las cinco condiciones enumeradas previamente.La tarea a ser realizada 2.La edad del observador 4. entonces.Los detalles del objeto a ser visto 3. estando la decisión final dejada al diseñador.5-10 Plano de trabajo de referencia Iluminación general a través de los espacios Espacios de trabajo donde las tareas visuales se realizan sólo ocasionalmente Realización de tareas visuales de alto contraste o gran tamaño C 100-150-200 10-15-20 D 200-300-500 20-30-50 Realización de tareas visuales de constraste medio o tamaño pequeño E 500-750-1000 50-75-100 Iluminación sobre trabajo Realización de tareas visuales de bajo contraste y tamaño muy pequeño F 1000-1500-2000 100-150-200 Realización de tareas visuales de bajo contraste y tamaño muy pequeño por un periodo prolongado G 2000-3000-5000 200-300-500 Iluminancia sobre el trabajo obtenida por una combinación (iluminación suplementaria general y local 17 .S E L E C C I Ó N D E L N I V E L D E I L U M I N A N C I A El siguiente procedimiento es el método aceptado actualmente por la Sociedad de Ingeniería de Iluminación de Norteamérica (IESNA). un nivel de iluminancia exacto puede ser determinado dentro de este rango. Paso 2: Seleccione la categoría de iluminancia apropiada por uno de los siguientes métodos: A. la categoría de iluminancia puede ser determinada de las descripciones de tarea genéricas listadas en la Tabla C. Provee un rango de niveles de iluminancia para una tarea dada.La reflectancia del material de fondo Este método. más que los rangos. son dados para estos ambientes. Paso 3: Establezca el valor objetivo de iluminancia. Estos niveles son establecidos en la Tabla D al comparar al usuario apropiado. Estos niveles debieran ser usados como una guía para el diseñador. Orientación símple para visitas temporales cortas. Se reconoce que otras circunstancias de instalación pueden alterar el nivel necesario hacia números más altos o más bajos. Por lo tanto. Tabla C I. Las siguientes condiciones están consideradas como factores en este método: 1.La importancia de la velocidad y/o exactitud para el rendimiento visual 5. se observará que los niveles de pies candela específicos. Los valores absolutos no pueden y no debieran ser asignados para cubrir todas las situaciones. Esto no es aplicable en ciertas áreas. cuarto y características de la tarea con la categoría de iluminancia previamente determinada. B-Si una tarea específica no puede ser establecida. una vez que se ha escogido la categoría de iluminancia. le permite al diseñador usar su propia evaluación de las condiciones ambientales para seleccionar el nivel de iluminancia objetivo. que toma en consideración los factores que contribuyen a la “visibilidad” de la tarea. A B 20-30-50 50-75-100 Pies candela 2-3-5 5-7. después define un objetivo de nivel de iluminancia dentro de ese rango. para determinar el nivel de iluminancia sostenida necesaria para realizar una tarea dada. Paso 1: Determine el tipo de actividad para el que haya que seleccionar el nivel de iluminación. vellum o papel para trazado (alto contraste) Bajo contraste Planos Salones de exhibición Garages (ver estacionamiento) Bibliotecas Áreas de lectura (ver lectura) Estantes de libros áreas audiovisuales activas y áreas para audio/escucha Espacios de venta Circulación Alta actividad Mediana actividad Baja actividad Iluminacia sobre la tarea Factores de peso Promedio de las Demanda por edades de velocidad y/o los trabajadores exactitud * Menos de 40 NI Categoría de iluminancia Reflectancia de fondo de la tarea (por ciento) Más de 70 30-70 Menos de 30 I Más de 70 30-70 Menos de 30 C Más de 70 30-70 Menos de 30 40-55 NI Más de 70 30-70 Menos de 30 I Más de 70 30-70 Menos de 30 C Más de 70 30-70 Menos de 30 Más de 55 NI Más de 70 30-70 Menos de 30 I Más de 70 30-70 Menos de 30 C Más de 70 30-70 Menos de 30 D 20 20 30 20 30 30 30 30 30 20 30 30 30 30 30 30 30 50 30 30 30 30 30 50 30 50 50 E 50 50 75 50 75 75 75 75 75 50 75 75 75 75 75 75 75 100 75 75 75 75 75 100 75 100 100 F 100 100 150 100 150 150 150 150 150 100 150 150 150 150 150 150 150 200 150 150 150 150 150 200 150 200 200 G** 200 200 300 200 300 300 300 300 300 200 300 300 300 300 300 300 300 500 300 300 300 300 300 500 300 500 500 E F E C D D 30 20 10 *NI= no importante. en pies candela. a.S E L E C C I Ó N D E L N I V E L D E I L U M I N A N C I A Tabla D Valores de iluminancia sostenidos. multiplique por 10). I= importante y C= crítico **Obtenido por una combinación de iluminación general y complementaria 18 . Iluminación general a través del cuarto Factores de peso Promedio de edades de los Reflectancia de superficie del cuarto. ocupantes promedio (porciento) Menos de 40 Más de 70 30-70 Menos de 30 40-55 Más de 70 30-70 Menos de 30 Más de 55 Más de 70 30-70 Menos de 30 Categoría de iluminancia A 2 2 2 2 3 5 3 5 5 B 5 5 5 5 7 10 7 10 10 C 10 10 10 10 15 20 15 20 20 Tabla E Interiores para áreas comerciales. institucionales y públicas Tipo de actividad Categoría o n i v e l d e Iluminancia (fc) C B C D E D Auditorios Asamblea Actividades sociales Bancos Lobby general Area de escritura Estaciones de cajeros Cuartos de conferencia Conferencia Visión crítica (diríjase a tarea individual) Bocetado Papel Mylar. para una combinación de categorías de iluminancia y características de usuario. cuarto y tarea (para iluminancia en lux. radio. carrocería y ensamble de Componentes ensamble final Pastelerías—general Cervecerías Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Ventas Alta actividad Mediana actividad Baja actividad Oficinas Oficinas generales y Privadas (ver lectura) Lobbies. piso de reactores. grupo Industrial) Escaleras Plantas químicas (ver petróleo y plantas químicas) 75 150 100 100 100 50 75 100 100 D E F G 50 100 200 D D Productos de tela (ver también fábrica de hilados) Corte y surcido Planchado Corredores Fabricación de equipo eléctrico Impregnación Aislamiento. salones y áreas de recepción Lectura Xerografía. pisos de calefactores Cuartos de control Tableros de control principales paneles de control auxiliares Estació n del operador Túneles o galerías. ductos y eléctrico Edificio de turbinas Piso de operación Piso de operación inferior Área de tratamiento de aguas 100 75 30 G F B C D E D B E F D D D D B C B C E B D D D E B D C D C Enlatado y conservación Enlatado de línea continua Enlatado de presión Empacado manual Inspección E E D F 19 . piso de evaporadores. mimeografo Pantallas CRT Lápiz #3 y más suaves Lápiz #4 y más duras Bolígrafos Tipo de punto 8 y 10 Revistas brillantes Periódicos Escuelas Salones de clase (ver lectura) Laboratorios científi cos. taladr ado. enrollado de alambre Interior de estaciones generadoras de electricidad (ver también plantas nucleares) Plataformas de calentador Plataformas de quemador Sistemas procesadores de carbón Pulverizador de carbón Condensadores. remaChado Ajuste de tornillos Trabajo mediano de taller Ensamble final Ensamble Simple Dificultad moderada Difícil Muy difícil Manufactura de autos Ensamble de bastidor Chasis. eléctrico Tapicería Inspección de partes Taller de pintura Fabricación de aviones Trabajo pesado de taller.Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Áreas industriales interiores Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Mantenimiento de aviones General Instrumentos. Talleres (ver Parte III. tubo. ducto de placa. colado. recortado. Purificación Empaque Control de producto Taller de forja Hornos Recocido (hornos) Fabricación del núcleo—fino Fabricación del núcleo—mediano Inspección—fino Inspección—media Vaciado Hangares (ver fabricación de aviones) Inspección Simple Dificultad moderada Difícil Muy difícil Fabricación de hierro y acero De cubilote Almacén de producto Piso de carga Techo caliente Almacén de desarmado Rompe cráneo Hornos de laminación Aplanado. rodillo. molienda calandria Acabado. áreas de acceso no controlado Áreas de conteo de acceso controlado Laboratorio Oficina de salud física Cuarto de ayuda médica Lavandería caliente Cuarto de almacén Equipo de especial para seguridad Edificio generador de diesel D Edificio para manejo de combustible Piso de operación Piso de operación inferior Edificio sin gas Edificio para deshechos radioactivos Edificio del reactor Piso de operación Piso de operación inferior Manufactura de papel Batidoras. tiras de carbón. trazo de alambre Hornos de placa de estaño Estañado y galvanizado Inspección Placa negra. máquinas para hacer papel Conteo manual Bobina de la máquina para papel. láminas. empaque. recortado.Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Molinos de harina Enrollado. molienda pesada con máquinas automáticas ordinarias pulido medio y brillo Banco fino o máquinas automáticas finas para trabajo fino de herramientas. molienda media. pulido fino y brillo Manejo de materiales Envoltura. cortado. etiquetado Selección y clasificación de inventario Cargando. corte de placas y lingotes E D F E D F E F E Talleres de herramientas Banco de trabajo rudo o trabajo de herramienta Banco de trabajo mediano o trabajo de herramienta. tiras. Inspecciones del papel y laboratorios Rebobinador D D C C D D C D E E E G D D C D E F G F F 10 20 30 20 20 C E E F F D C D 30 50 50 100 20 . dentro de los camiones y furgones de carga Planta de energía nuclear (ver también estaciones generadoras de electricidad) Edificio auxiliar. malla de tinta Bienes de hule—mecánica Genera l Plastificado. Banbury Inspección Aserraderos Cubierta secundaria para tronco Sierra de cabeza (área de corte vista por el aserrador) Sierra de cabeza alimentada Alimentación de máquina afilador toro. cortador. bloqueo Ruteo. prueba. socarrar. sanforizado tratamiento quím ico suedinc) Inspección Productos de Tabaco Secado. poda.Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Áreas de estacionamiento (ver áreas de Manufactura de llantas de estacionamiento en la sección de instalaciones Hule exterio res) Banbury Aplanado Plantas de petróleo y Genera l químicas Letoff y enrollado Casas de carga. corte en tiras Clasificación y separación Sanitarios y cuartos de lavado Bodega (ver cuartos de almacenamiento) E 50 150 B C D D E D F 75 100 1 5 5 10 10 B E B D B A D D F C B B C 2 2 E G D F D E 50 30 200 21 .cardado dibujo. blanquear. acabado. afiladores. mercerización y teñido) Acabado de la tela (aplanado. horneado. trabajo de banco ordinario Acero (ver hierro y acero) Cuartos de almacenamiento o bodegas Inactivas Activas Artículos toscos y voluminosos Artículos pequeños Fábricas de hilados Teñido de existencias Selección y clasifica ción (lana y algodón) Selecci ón abierta. enmarcado. peinado Producción de la tela Acabado Preparación de la Tela (ajustar tamaño. sierra hula. l impiar. niveles) Piso principal de molino (ilum inación de base) Tablas de separación Clasificación de madera tosca Clasificación de madera acabada Bodega de madera seca (nivelador) Cobertizo para enrollado en horno para secar alimentación para corte de madera 30 30 50 Trabajos de metal de hoja Diversos máquinas. punto de carga Subestaciones eléctricas y patios de cambio Patios de cambio exterio res Subestación general (exterior) Plantas de energía (ver estaciones eléctricas) Fotograbado Grabado. descarga y de bombeo Construcción de de agua para llantas enfriamiento Genera l Área de bombeo 5 En máquinas Área de control general 15 Panel de control 20 Vulcanizado Genera l Calentador y plantas de En moldes compresión de aire Equipo para interiores 20 Inspección Equipo para exteriores 5 Genera l Áreas de tanques (donde se requiere iluminación) Área de calibrado Área de colectores Áreas de carga Área general Carro tanque Camiones tanque. 2 2 5 2 5 . plataforma y cubiertas de entrada Subestación Área horizontal general Tareas verticales Áreas de transformadores Área horizontal general Tareas verticales Áreas de turbinas Alrededores del edificio Cubierta de la turbina y calentador. tolvas de ceniza de fondo Manejo de combustible Descarga de barcaza.8 2 4 5 22 .6 5 10 30 20 1 20 1 2 Patios para madera 5 Áreas de estacionamiento Estacionamiento abierto Para tráfico vehicular Baja actividad Actividad media Actividad alta Para seguridad peatonal Baja actividad Actividad media Actividad alta Estacionamiento cubierto general 5 5 2 . bahías de descarga Carreteras—(ver caminos) Plataformas de carga y descarga Patios de cárceles Patios de ferrocarril Retardador. medición de gas Transportadores Carbón. bombas. escalones.Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) Tipo de actividad Categoría o nivel de Iluminancia (fc) 5 Exteriores de edificios Entradas Activas (pedestre y/o de transporte) Inactivas (usualmente cerradas y de escaso uso) Locaciones vitales o estructuras Alrededores del edificio Tableros de anuncios Alrededores brillantes Superficies claras Superficies oscuras Alrededores oscuros Superficies claras Superficies oscuras Patios para carbón (protectores) Estaciones generadoras de Electricidad—exterior Áreas de calentador Pasos de gato. ventiladores FD e ID.5 1 2 5 2 5 2 1 20 50 100 20 50 .2 . área general Escalones y plataformas Áreas de nivel de piso incluyendo precipitadores. tiraderos de ceniza 5 1 5 1 Hidroeléctrica Techo de la central eléctrica.6 2 1 . pilas de alma cenamiento. patios de clasificación para cargadores de furgón y lomo para maniobras Puntos d e cambio Cuerpo del patio Área del lomo (vertical) Caminos Comercial Autopistas Principal Residencial Principal Colector Astilleros General Caminos Áreas de construcción Patios de almacenamiento Activos Inactivos . volquete. tolvas de descarga. 0 100 70 70 50 40 25 25 15 80 40 ------35 25 15 --------20 10 40 20 15 1.2 1.5 2.5 1.5 1.5 2. favor de referirse a RP-6-8 o contacte a su representante de Holophane.0 2.5 3.0 3.0 1.0 3.0 2.5 ----------------------------1. publicado por la Sociedad de Ingeniería de Iluminación de Basketbol de Norteamérica.1 3.0 4. i.0 3.0 2.5 2.7 2.5 1. Fútbol soccer --------------------------- Ten is Dentro de las Líneas Balonmano Hockey sobre hielo II IV II III IV Área de Juego Tenis Raquetbol y Squash Hockey sobre hielo 23 . no competitiva Estas recomendaciones se toman del número de publicación RP-6-88.5 1.Áreas deportivas y recreativas Actividad Uniformidad Exterior Béisbol y softbol I II III IV Fútbol Americano I II III IV I II III IV I II Infield Outfield Infield Outfield Infield Outfield Infield Outfield Área de Juego Incluyendo Las zonas finales Área de Juego 150 100 100 70 50 30 30 20 100 50 30 20 --50 30 20 125 60 40 30 30 15 50 30 20 Interior Basketbol I II III IV I II III IV I II III I II III IV Área de Juego Dentro de las líneas externas 100 75 50 30 125 75 50 40 100 75 50 125 100 75 50 1.0 3.0 --1.7 2.0 2.0 2.0 100 --------------75 50 30 100 75 50 25 1.e.0 2.5 2.0 1.0 1. Para información sobre otras áreas recreativas o para un mayor detalle sobre estas recomendaciones.5 2.2 1.5 1.5 ------------Tipo de juego Area Pies candela horizontales Uniformidad horizontal (max/min) Vertical Pies candela verticales Tabla 1 — Tipo de Juego e Instalaciones Instalación Clase I II III IV Internacional X Nacional X Profesional X Colegial X X Semi-profesional X X Clubes deportivos X X Ligas amateur X X Preparatorias X X Facilidades para X X entrenamiento Escuelas primarias X X Eventos recreativos X Eventos sociales X Clase I – Instalaciones con capacidad de 50000 a 200000 espectadores Clase II – Instalaciones con capacidad de 5000 o menos espectadores Clase III – Ninguna previsión especial para espectadores Clase IV – Social o recreativa.0 1.7 2.0 3.5 1.5 3.0 4.5 2.7 2.0 3. d e M é x i c o Tel: (55) 58 99 01 00 Fax: (55) 58 72 36 14 E-mail: holophan@holophane. 986 53000 Naucalpan de Juárez. Edo. Correspondencia a: Apart ado postal No.mx w w w. México-Cuautitlán 54900 Tultitlán. c o m . 31 Carr.PRINCIPIOS DE ILUMINACIÓN LÍDER EN SOLUCIONES DE ILUMINACIÓN Holophane S. h o l o p h a n e . E d o. Km.com. de México.A.V. m x . de C.