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DESARROLLO DEL CONTENIDO
1- Datos de entrada1.1- Geometría del localEl primer dato de entrada que es necesario conocer
son las dimensiones geométricas del local, tanto ensuperficie (largo x ancho) como en altura, h.
Figura 1. Geometría del local
Por otro lado, también habrá que decidir cuál va aser la altura del plano de trabajo, según la actividadprincipal que se vaya a realizar en el local. Aunque,una buena aproximación es tomar el valor de 0,85 metroscomo altura del plano de trabajo medida desde el piso,se adjuntan otros valores más precisos de la alturadel plano de trabajo según la actividad principal arealizar en el local:
Figura 2. Alturas del plano de trabajo. Actividad sentada
Figura 3. Alturas del plano de trabajo. Actividad de pie
1.2- Niveles de iluminación recomendadas
En la siguiente tabla se indican los valores deiluminancia recomendadas según la actividad a realizary el tipo de local que se trate:
Iluminancia media (lux)
Actividad y Tipo de local Mínimo Recomendado Óptimo
Zonas generales de edificiosZonas de circulación, pasillos 50 100 150Escaleras, roperos, lavabos,
almacenes, archivos 100 150 200
Centros docentesAulas, laboratorios 300 400 500Bibliotecas, salas de estudio 300 500 750OficinasOficinas generales, mecanografiado,
proceso de datos, puestos de datos informatizados, salas de conferencias
450 500 750
Grandes oficinas, salas de delineación, CAD/CAM/CAE 500 750 1000
ComerciosComercio tradicional 300 500 750Grandes superficies, supermercados,
salones de muestras 500 750 1000
Industrias (en general)Trabajos con requisitos visuales
escasos 200 300 500
Trabajos con requisitos visuales normales 500 750 1000
Trabajos con requisitos visuales especiales 1000 1500 2000
ViviendasDormitorios 100 150 200Aseos y baños 100 150 200Salas de estar, comedor 200 300 500Cocinas 100 150 200Cuartos de trabajo, de estudio 300 500 750
Tabla 1. Valores de la iluminancia recomendados según laactividad y el tipo de local
En caso de no encontrarse la actividad buscada entrelas indicadas en la tabla anterior, también se adjuntala siguiente figura que incluye de manera genérica losniveles de iluminancia recomendada según el grado deprecisión requerido en la tarea a realizar:
Figura 4. Niveles de iluminación en función del tipo deactividad
2- Lámparas y luminarias2.1- Selección del tipo
El propósito principal de una lámpara es la deconvertir la energía eléctrica en radiaciónelectromagnética visible. En función del métodoutilizado para la conversión de la energía eléctricaen luz, se distinguen los siguientes tipos delámparas:
• Lámparas de incandescencia:
Se basan en el calentamiento de un fino hilo dematerial de tungsteno, que al hacerle pasar unacorriente eléctrica eleva su temperatura hastaalcanzar un rango de entre 2.500 y 3.200 K, emitiendoradiación visible a estas temperaturas.
Color / Forma CódigoTransparente /CEsmerilado /F
Blanco /WRojo /RAzul /BVerde /G
Amarillo /YForma de pera (GLS) IAForma cilíndrica IB
Forma cónica ICForma de globo IGForma de seta IM
Tabla 2. Colores y formas comunes de lámparasincandescentes,
con sus códigos del Sistema Internacional de Codificación deLámparas
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas de incandescencia de unaconocida casa comercial.
Como una variante de las lámparas de incandescenciaestán las lámparas halógenas, donde el filamento detungsteno queda dentro de un gas inerte con gashalógeno (generalmente, yodo o bromo) lo que permitealargar la vida útil del filamento.
Además, dentro del tipo de las lámparas halógenasexiste una variedad de halógenos que funcionan a bajatensión (12 ó 24 Voltios). Este tipo requiere del usode un transformador. Además dispone de un filamentomás corto y grueso, que permite una temperatura detrabajo más alta, aumentando así su rendimientolumínico. De hecho, las lámparas halógenas tienen unmejor rendimiento que las incandescentes normales, entorno a los 20 lm/W.
Figura 6. Lámpara halógena de tungsteno de baja tensión
Debido a que las lámparas halógenas de baja tensiónemplean intensidades de corriente más elevadas, sutemperatura de trabajo también es mayor por lo que elvidrio de la lámpara se sustituye por un compuesto decuarzo más resistente al calor. Además estas lámparasproporcionan una más elevada temperatura de color.
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas halógenas de una conocida casacomercial.
• Lámparas de descarga:
En este tipo de lámparas la producción de luz esmucho más eficaz. Estas lámparas contienen un gas ensu interior que se excita al hacerles pasar unacorriente eléctrica, emitiendo radiaciones.Normalmente se utilizan dos metales, sodio y mercurio,porque dan radiaciones útiles en el espectro visible,aunque no tienen un espectro continuo de emisión. Porello, la reproducción del color con este tipo delámparas no será igual a la obtenida con aquellas queemiten en espectros continuos.
A continuación, se adjunta los distintos tipos delámparas de descarga:
- Lámparas de sodio de baja presión: la radiacióncaracterística de este tipo de lámparas es de coloramarillo monocromático. Son del tipo de lámparas máseficaces que existen, con un ratio de casi 200lúmenes/watio de consumo y de una larga vida útil. Noobstante, en cuanto a la reproducción de color es lapeor valorada, por lo que su aplicación vienecondicionada a aquellos casos donde la discriminaciónde color no tenga importancia visual, como el caso dela iluminación de carreteras, pasos subterráneos ycalles residenciales.
Figura 7. Lámpara de sodio de baja presión
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas de sodio de baja presión de unaconocida casa comercial.- Lámparas de sodio de alta presión: Son lámparas
que ofrecen también una excelente eficiencia (superiora los 100 lúmenes/watio de consumo) y una buenaconstancia del flujo luminoso. Actualmente existentres tipos de lámparas de sodio de alta presión comose indica en la tabla siguiente:
Tipo de lámpara Color (K)
Eficiencia (lúmenes/watio
)
Vida útil (horas)
Normal 2000 110 24000Lujo 2200 80 14000
Blanca (SON) 2500 50 -
Tabla 3. Tipos de lámparas de sodio de alta presión
Generalmente, las lámparas de sodio de alta presiónde tipo normal se emplean para el alumbrado exterior,las de tipo "lujo" para interiores industriales y las"blancas" para aplicaciones comerciales y deexposición.
Figura 8. Lámpara de sodio de alta presión
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas de sodio de alta presión de unaconocida casa comercial.- Lámparas de mercurio de baja presión: en este tipo
de lámparas el interior se rellena de una pequeñacantidad de vapor de mercurio, además de un gas decebado (argón o criptón). También son conocidas comolámparas fluorescentes, debido a que el responsable deemisión de la luz la tiene un fino revestimiento depolvos fluorescentes (fosfórico) que se incorporaadheridos al interior de la pared del tubo de lalámpara. Estos polvos fluorescentes irradian luzvisible al recibir los rayos ultravioletas que se
originan en el interior de la lámpara durante ladescarga de corriente a través del gas interior.
Tienen mejor eficiencia que las lámparasincandescentes normales y por tanto un bajo consumo, yse caracterizan por emitir una tonalidad fría en elcolor de la luz.
Las lámparas fluorescentes necesitan de un equipo decontrol electrónico externo para efectuar el cebado ypara regular la corriente de la lámpara. Ademástambién sirve para aumentar la frecuencia de lacorriente de alimentación. En efecto, si la frecuencianormal de alimentación es de 50 ó de 60 Hz, el equipoelectrónico de control la eleva hasta 30 kHz con loque se consigue aumentar en un 10% la eficiencia delos tubos fluorescentes. Por otro lado, el uso delequipo electrónico de alta frecuencia elimina elproblema normal de parpadeo de la luz, característicosde este tipo de lámparas.
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas fluorescentes de una conocidacasa comercial.- Lámparas de mercurio de alta presión: son más
compactas y el tubo donde se produce la descarga delarco contiene una pequeña cantidad de mercurio y unaporte de gas inerte para asistir el encendidoinicial. El tubo de descarga está hecho de cuarzo pararesistir las mayores presiones y temperatura a la quetrabajan este tipo de lámparas. El tubo de descarga vaa su vez dentro de una envoltura de vidrio en una
atmósfera de nitrógeno y argón para reducir laoxidación y el chisporroteo. Para mejorar el aspectodel color de luz que proporciona se le somete alinterior de la envoltura de vidrio de un revestimientofosfórico.
Figura 10. Lámpara de mercurio de alta presión
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas de mercurio de alta presión deuna conocida casa comercial.- Lámpara de mezcla: se trata de una lámpara que
deriva de la de mercurio de alta presión, pero quepresenta como novedad que incorpora un balasto detungsteno interno conectado en serie con el tubo dedescarga para estabilizar la corriente, en vez de usaruno externo como las convencionales de mercurio dealta presión.
Figura 11. Lámpara de luz mezcla
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas de mezcla de una conocida casacomercial.- Lámparas de haluros metálicos: este tipo de
lámparas mejoran el color y rendimiento lumínico delas lámparas de descarga de mercurio, y se consigueañadiendo una cantidad de haluros metálicos además delmercurio.
Para conseguir emitir diversos colores específicosse utilizan distintos metales, entre ellos:Litio: se consigue un color rojo de banda estrecha;Escandio: color verde-azulado de banda ancha;Sodio: amarillo de banda estrecha;Talio: verde de banda estrecha;Estaño: rojo anaranjado de banda ancha,Etc.
Las lámparas de haluro metálico necesitan de unequipo de control para conseguir el cebado y unfuncionamiento correcto de la lámpara.
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas de haluro metálico de unaconocida casa comercial.- Lámparas de inducción electromagnética: son
lámparas de mercurio a baja presión con unrevestimiento fosfórico por el interior de laenvoltura de vidrio. En este caso la ionización del
gas interior se realiza por inducción a partir de uncampo magnético originado por un generador externo dealta frecuencia. La principal ventaja de este tipo delámparas es el aumento en su vida útil.
Figura 13. Lámpara de inducción electromagnética
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas de inducción electromagnética deuna casa comercial.
• Lámparas LED:
El término LED significa literalmente diodo emisorde luz (light-emitting diode). Utiliza la llamadatecnología de iluminación de estado sólido (SSL),consistente en emitir luz a partir de un trozo demateria sólida, que en el caso de un LED tradicionales un semiconductor. Esto se consigue a partir de laradiación que emiten los electrones en movimientodentro de la estructura del semiconductor.
Las ventajas del empleo de lámparas LED sonnumerosas, entre las que destacan las siguientes:
- Mayor durabilidad. Las lámparas LED duran 50veces más que una incandescente, 10 veces más que untubo fluorescente y 6 veces más que una lámpara debajo consumo. El LED tiene una vida útil superior a50.000 horas, lo que significa un gran ahorro encoste por reposición y servicio de mantenimiento;
- Mayor eficiencia, de hasta 4 veces superior a lade una lámpara convencional, posibilitando unailuminación de muy bajo consumo;
- Los LEDs no contienen materiales tóxicos, comomercurio, gases tóxicos o plomo, que afecten deforma negativa al medioambiente;
- Permite un mejor control del color y tonalidadde la luz ofrecida;
- Dado que la estructura del propio LED eselectrónica, esto permite unas posibilidades decontrol digital de la intensidad de la luz queemite, desde la posición de apagado al 100% de suflujo, confiriendo un mayor dinamismo y adaptaciónde la regulación de la luz;
- El hecho de ser dispositivos electrónicossólidos, le proporcionan gran robustez, resistentesa vibraciones y permite su uso en condicionesextremas de temperatura (desde -40ºC hasta +120ºC);
- Una lámpara LED sólo emite luz visible, y noemite radiación ultravioletas ni infrarrojas, comosí lo hacen las lámparas de tipo incandescentes,fluorescentes o de descarga. Por lo tanto, unailuminación a base de lámparas LED no producecalentamiento ni deterioro de las piezas queilumina, por lo que lo hace idónea para iluminarobras de arte, productos sensibles o comestibles,tejidos, etc.
- Alimentación a bajo voltaje que permite su usoen aplicaciones acuáticas, automoción y aeronáutica.También permite su uso en instalaciones generadorasde fuentes renovables (solar, eólica), que generan abaja tensión con lo que se evita tener que empleartransformadores intermedios con las pérdidas deenergía que ello supone.
En el apartado de Anexos se adjunta un acceso a loscatálogos de lámparas de LED de una conocida casacomercial.
Tipo (código)Potencia normal (vatios)
Reproducción
del color
Temperatura colorimétric
a (K)
Vida útil (horas)
Lámparas fluorescentes de tamaño reducido (FS) 5 - 55 buena 2700 -
50005000 -10000
Lámparas de mercurio de alta presión (QE) 80 - 750 correcta 3300 -
3800 20000
Lámpara de sodio de alta presión (S-) 50 - 1000
deincorrectaa buena
2000 -2500
6000 -24000
Lámparas incandescentes (I) 5 - 500 buena 2700 1000 -3000
Lámparas de inducción (XF) 23 - 85 buena 3000 - 10000 -
4000 60000
Lámparas de sodio de baja presión (LS) 26 - 180
coloramarillo
monocromático
1800 16000
Lámparas halógenas de tungsteno de baja presión (HS)
12 - 100 buena 3000 2000 -5000
Lámparas de haluro metálico (M) 35 - 2000 de buena a
excelente3000 -5000
6000 -20000
Lámparas fluorescentes tubulares (FD) 4 - 100 de correcta
a buena2700 -6500
10000 -15000
Lámparas halógenas de tungsteno (HS) 100 - 2000 buena 3000 2000 -
4000
Tabla 4. Características de algunos tipos de lámparas
Una vez visto el amplio abanico de posibilidadesexistentes en el mercado, se incluye una tabla resumenque ayudará a la elección del tipo de lámpara yluminaria más idónea y que mejor se adapte a lascaracterísticas del tipo instalación.
Tipo de uso Tipos de lámparas recomendados
DomésticoIncandescenteFluorescenteHalógenas de baja potencia
OficinasFluorescente (para alumbrado general)Incandescente y halógenas de baja tensión (para alumbrado localizado)
Comercial
IncandescenteHalógenasFluorescentesLámparas de mercurio de alta presión y lámparas de haluros metálicos (para grandes superficies de techos altos)
IndustrialFluorescentes (para alturas bajas, < 6 metros)Proyectores de descarga a alta presión (para
grandes alturas, > 6 metros)Incandescentes (para iluminación localizada)
Deportivo
Fluorescentes (para luminarias situadas a bajaaltura)Proyectores de vapor de mercurio de alta presión, de vapor de sodio de alta presión y de haluros metálicos (para luminarias situadasa gran altura)
Tabla 5. Tipos de lámparas recomendados para cada uso
2.2- Eficiencia
La eficiencia aplicada en iluminación sirve paramedir qué parte de la potencia total consumida por unalámpara se usa para iluminar. Es decir, es la relaciónentre el flujo luminoso emitido (en lúmenes) y lapotencia consumida (en vatios). La eficienciarepresenta la parte de potencia útil del total de lapotencia consumida por la lámpara.
La elección de lámparas eficientes no debe hacersenunca a expensas de obtener un menor confort visual,sino que una vez elegido el tipo de lámpara más idóneopara la clase de actividad y local, entonces sí sedebe elegir aquellas de entre el mismo tipo queofrezcan menores pérdidas y presenten una mejoreficiencia.
En la siguiente tabla se muestra la serie derendimientos típicos de algunos tipos de lámparas. Elrendimiento o eficiencia representa la parte útil dela potencia total consumida por la lámpara que seconvierte en potencia radiante sensible al ojo humano.
Eficiencia de tipos de lámparasLámpara incandescencia de filamento de 100 W 14 lúmenes/watio
Lámpara halógena de tungsteno de baja tensión 20 lúmenes/watioLámpara LED de 42 W 88 lúmenes/watioTubo fluorescente de 58 W 89 lúmenes/watioLámpara de sodio de alta presión de 400 W 125 lúmenes/watioLámpara de sodio de baja presión de 131 W 198 lúmenes/watio
Tabla 6. Eficiencia de tipos de lámparas
En todo caso, realizar un mantenimiento periódico dela instalación de alumbrado es muy importante. Unalimpieza periódica que elimine la acumulación de polvode las luminarias ayudará a mantener unos niveles deiluminación que no se deteriore durante la vida útilde la lámpara.
En otros casos, conviene no apurar del todo la vidade trabajo de la lámpara. Así, mientras que unabombilla incandescente mantiene su eficiencia hastaprácticamente los momentos previos al fallo, no ocurrelo mismo con las lámparas o tubos fluorescentes, cuyorendimiento puede sufrir una reducción de hasta 75%después de las primeras mil horas de uso.
2.3- Color
La elección del tipo de color de luz que proporcionauna lámpara, también llamada apariencia en color,incide de manera decisiva en la reproducción de loscolores de los objetos que ilumina.
La apariencia en color de las lámparas vienedeterminada por su temperatura de color, que permitensu división en tres grandes grupos:Temperatura de color, Tc Apariencia en color
Tc > 5000 K Fría o diurna
3300 ≤ Tc ≤ 5000 K Neutra o intermediaTc < 3300 K Cálida
Tabla 7. Temperaturas y apariencias en color de la luz
Por otro lado, la apariencia en color no sólo bastapara determinar la coloración de la iluminación, y porende, la sensación final. La iluminancia junto con laapariencia en color de la lámpara determinará elaspecto final que observemos:
Iluminancia, E (lux)
Apariencia en color de la luzCálida Neutra Fría
E ≤ 500 agradable neutra fría500 < E < 1000 ↕ ↕ ↕1000 < E < 2000 estimulante agradable neutra2000 < E < 3000 ↕ ↕ ↕
E ≥ 3000 no neutral estimulante agradable
Tabla 8. Aspecto final de la iluminación
En la siguiente figura se muestra cómo resulta lasensación de confort visual en función del nivel deiluminación y de la temperatura colorimétrica de lalámpara que se use:
Figura 14. Diagrama de confort visual
Por último, se introduce el llamado índice de rendimientodel color de las lámparas (IRC ó Ra), que mide la calidadde reproducción de los colores. El Comité Español deIluminación propone el siguiente sistema declasificación de la lámparas en función delrendimiento del color que ofrezcan:Grupo Ra Apariencia Aplicaciones
1 Ra ≥ 85
FríaIndustria textil, fábricas de pinturas, talleres de imprenta
Neutra Escaparates, tiendas, hospitales
Cálida Hogares, hoteles, restaurantes
2 70 ≤ Ra < 85 Fría Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias de precisión (climas cálidos)
Neutra
Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias de precisión (climas templados)
Cálida
Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias de precisión (climas fríos)
3 Ra < 70 Interiores donde la discriminación cromática no es de gran importancia
S (especial)
Lámparas conrendimientoen color
fuera de lonormal
Para aplicaciones especiales
Tabla 9. Apariencia y rendimientos en color
2.4- Grados de protección mecánica (IP)El grado de protección que presenta una luminaria
contra la entrada de polvo, líquidos o resistencia agolpes se designa, según normas internacionales, porlas letras IP seguidas de tres dígitos que marcan elgrado de protección. A mayor valor del dígito, mayorprotección.
El esquema es el siguiente:IP xyz
donde,x, indica el nivel o grado de protección contra
la entrada de polvo y cuerpos sólidos. Toma valores de0 (sin protección) hasta 6 (máxima protección);y, indica el grado de protección contra la
penetración de líquidos. Toma valores de 0 (sinprotección) hasta 8(máxima protección);
z, indica el grado de protección contra losgolpes y choques. Puede tomar los valores 0, 1, 2, 3,5, 7, 9.Se invita al lector a consultar el Tutorial Nº. 231
"Conceptos y Formulaciones Generales de Electricidad" en suapartado 4. Grado de protección (IP), para obtener másinformación.
>> Tutorial Nº. 231: Conceptos y FormulacionesGenerales de Electricidad
2.5- Grados de protección eléctrica
Según el grado de protección eléctrica que ofrezcanlas luminarias, éstas se clasifican en la clase que seindica en la siguiente tabla:
Clase Protección eléctrica0 Aislamiento normal sin toma de tierraI Aislamiento normal y toma de tierraII Doble aislamiento sin toma de tierra
III Luminarias para conectar sólo a circuitos de muy baja tensión
Tabla 10. Clase de protección eléctrica
3- Sistema de alumbrado3.1- Altura de suspensión
Generalmente, para locales como viviendas, oficinas,aulas... con alturas normales (en torno a los 3 metrosde altura libre entre el piso y el techo) se trataráde colocar las luminarias lo más alta posible.
Figura 15. Geometría del local
Para otras situaciones, con alturas mayores, laaltura de suspensión donde colocar las luminariaseficientemente dependerá del sistema de iluminaciónelegido.A continuación se proporcionan algunos valores
recomendados para la altura de suspensión (h1) de lasluminarias de acuerdo a la figura anterior:
- Locales con iluminación de tipo directa,semidirecta y difusa:
2 • Altura mínima:h1 = —— · ( h - h0 )
3
4 • Altura óptima:h1 = —— · ( h - h0 )
5
- Locales con iluminación de tipo indirecta: 1
• Altura mínima: —— · ( h - h0 )
h2 = 4
3 • Altura óptima:h1 = —— · ( h - h0 )
4
3.2- Índice del localEl índice del local (K) se determina a partir de las
dimensiones del local a iluminar.En efecto, si a, b son los valores para el ancho y
largo del local respectivamente, mientras que h1 es laaltura de suspensión de las luminarias medida desde elplano de trabajo, entonces la expresión que determinael índice del local (K) es la siguiente, dependiendodel sistema de iluminación elegido:
- Locales con iluminación de tipo directa, semi-directa y difusa:
a · b K = —————— h1 · ( a + b )
- Locales con iluminación de tipo indirecta ysemi-indirecta:
3 · a · b K = —————————— 2 · ( h1 + h0 )· ( a + b )
Siendo h0 la altura del plano de trabajo, según laanterior Figura 15.
El valor del índice del local (K) deberá estarcomprendido entre 1 y 10. En caso de resultar unvalor >10, entonces se tomará como valor de K=10.
3.3- Coeficientes de reflexión del local
La elección del color de las paredes o techos afectaa la eficacia de los sistemas de iluminación, debido ala influencia que tienen en la fracción de luz que serefleja al incidir sobre estos elementos.Para tener en cuenta este aspecto, habrá que
determinar el coeficiente de reflexión (ρ) de cada unode los elementos que conforman la envolvente del local(paredes, suelo y techo). Según el color, material ogrado de acabado de su superficie el coeficiente dereflexión tomará un valor determinado.
A falta de datos más precisos se podrá tomar losvalores indicados en la siguiente tabla:
Color Factor de reflexión, ρ
TechoBlanco o muy claro 0,7Claro 0,5Medio 0,3
ParedesClaro 0,5Medio 0,3Oscuro 0,1
SuelosClaro 0,3Oscuro 0,1
Tabla 11. Valores del coeficiente de reflexión, ρ
3.4- Factor de utilizaciónEl factor o coeficiente de utilización (η, CU)
representa la relación entre el flujo luminoso que cae
en el plano de trabajo y el flujo luminososuministrado por la luminaria.
Este coeficiente representa la cantidad de flujoluminoso efectivamente aprovechado en el plano detrabajo después de interactuar con las luminarias ylas superficies dentro de un local.El CU se determina por una interpolación de datos a
partir de tablas suministradas por el fabricante delas luminarias, distinta para cada tipo de luminariaen función de los coeficientes de reflexión y elíndice del local.
Aunque se recomienda consultar este dato en loscatálogos de los propios fabricantes, se adjunta unejemplo de tabla para obtener el valor del coeficientede utilización.
Índice del local, K
Factor de utilización, ηFactor de reflexión del techo
0,7 0,5 0,3Factor de reflexión de las paredes
0,5 0,3 0,1 0,5 0,3 0,1 0,5 0,3 0,11 0,28 0,22 0,16 0,25 0,22 0,16 0,26 0,22 0,161,2 0,31 0,27 0,20 0,30 0,27 0,20 0,30 0,27 0,201,5 0,39 0,33 0,26 0,36 0,33 0,26 0,36 0,33 0,262 0,45 0,40 0,35 0,44 0,40 0,35 0,44 0,40 0,352,5 0,52 0,46 0,41 0,49 0,46 0,41 0,49 0,46 0,413 0,54 0,50 0,45 0,53 0,50 0,45 0,53 0,50 0,454 0,61 0,56 0,52 0,59 0,56 0,52 0,58 0,56 0,525 0,63 0,60 0,56 0,63 0,60 0,56 0,62 0,60 0,566 0,68 0,63 0,60 0,66 0,63 0,60 0,65 0,63 0,608 0,71 0,67 0,64 0,69 0,67 0,64 0,68 0,67 0,6410 0,72 0,70 0,67 0,71 0,70 0,67 0,71 0,70 0,67
Tabla 12. Valores del factor de utilización, η
3.5- Factor de mantenimiento
Si se quiere proyectar una instalación deiluminación para que al final de la vida útil de laslámparas se siga cumpliendo con los requisitos deproyecto se deberá seleccionar un factor demantenimiento acorde a las características de lainstalación.Este factor de mantenimiento (fm) tendrá en cuenta la
reducción del flujo luminoso de las luminarias comoconsecuencia del ensuciamiento y envejecimiento de laslámparas y luminarias, así como otros factores como ladepreciación de la instalación con el paso del tiempo,su reducción de rendimiento y eficiencia, la reducciónde la vida útil de los balastos, la influencia de latemperatura, o incluso el propio mantenimiento de lainstalación durante su vida útil (frecuencia delimpieza de las luminarias, etc.).En la siguiente tabla se incluyen los valores del
factor de mantenimiento (fm) según las característicasde la instalación:
PROYECTOS DE ALUMBRADO INTERIORCaracterísticas de
las luminarias
Grado de polución del ambiente
Factor de mantenimiento, (fm)
CerradaReducida 0,9Moderada 0,8
Importante 0,7
AbiertaReducida 0,8Moderada 0,7
Importante 0,6PROYECTOS DE ALUMBRADO EXTERIOR
Características delas
luminarias
Grado de polución de la atmósfera
Factor de mantenimiento, (fm)
HerméticaReducida 0,8Moderada 0,7
Importante 0,6
No herméticaReducida 0,7Moderada 0,6
Importante 0,5
Tabla 13. Valores del factor de mantenimiento, fm
4- Cálculos4.1- Determinación del flujo luminosoEl proceso de cálculo comienza determinando el valor
del flujo luminoso total (ΦT) requerido a nivel delplano de trabajo, con objeto de poder producir lailuminancia media exigible según la actividad arealizar en el local.Por tanto, en primer lugar habrá que definir cuál va
a ser la actividad principal a desarrollar en ellocal, para así establecer las necesidades de suiluminación. Según la Tabla 1 del apartado 1.2 de esteturorial, se puede extraer el valor de la iluminanciamedia recomendada (Em) requerida en el local.Una vez que se tiene la iluminancia media (Em), el
valor del flujo luminoso total (ΦT) requerido seobtiene de la siguiente expresión:
Em · S ΦT = ———— η · fm
donde,ΦT, es el valor del flujo luminoso total
requerido a nivel del plano de trabajo, en lumen (lm);Em, es la iluminancia media requerida según la
actividad, en lux (lx);S, es la superficie del plano de trabajo o área
del local, en m2;η, es el factor de utilización (ver Tabla 12 del
apartado 3.4);fm, es el factor de mantenimiento (ver Tabla 13
del apartado 3.5).
4.2- Número y distribución de luminarias
Una vez determinado el flujo luminoso totalrequerido para producir la iluminancia media requeridaen el plano de trabajo, según de ha visto en elapartado anterior, ahora es el momento de seleccionarel tipo de lámpara para iluminar el local.
En el apartado 2.1 de este tutorial se exponen lascaracterísticas de los distintos tipos de lámparasexistentes, y además incluye también la siguientetabla que ayuda a elegir el tipo de lámpara yluminaria más idónea y que mejor se adapte a lascaracterísticas y tipo de local.
Tipo de uso Tipos de lámparas recomendados
DomésticoIncandescenteFluorescenteHalógenas de baja potencia
OficinasFluorescente (para alumbrado general)Incandescente y halógenas de baja tensión (para alumbrado localizado)
ComercialIncandescenteHalógenasFluorescentes
Lámparas de mercurio de alta presión y lámparas de haluros metálicos (para grandes superficies de techos altos)
Industrial
Fluorescentes (para alturas bajas, < 6 metros)Proyectores de descarga a alta presión (para grandes alturas, > 6 metros)Incandescentes (para iluminación localizada)
Deportivo
Fluorescentes (para luminarias situadas a bajaaltura)Proyectores de vapor de mercurio de alta presión, de vapor de sodio de alta presión y de haluros metálicos (para luminarias situadasa gran altura)
Tabla 5. Tipos de lámparas recomendados para cada uso
Una vez elegido el tipo de lámpara se accede a suscaracterísticas técnicas que estarán descritas en sucorrespondiente catálogo que suministra el fabricante.En la sección Anexo de este tutorial se adjuntan loscatálogos para cada uno de los tipos de lámparasdescritos.De la información de los catálogos se extrae el
valor de flujo luminoso que proporciona la lámparaseleccionada (ΦL), y mediante la siguiente expresiónse calculará el número de luminarias necesarias:
ΦT N = ———— n · ΦL
donde,N, es el número de luminarias requeridas en el
local;ΦT, es el flujo luminoso total requerido en el
local, en lumen (lm);
ΦL, es el flujo luminoso que proporciona cadalámpara, en lumen (lm);
n, es el número de lámparas por luminaria.La expresión anterior proporcionará un número que,
en general, no será un número entero, por lo que habráque redondear por encima para obtener un número enteroque se corresponderá con el número de luminarias (N)necesarias.Una vez calculado el número total de luminarias (N),
hay que distribuirlas a lo largo y ancho del local.
Para un local con forma rectangular, las luminariasse repartirán de forma uniforme siguiendo filasparalelas a los ejes de simetría del local.Si a, b representan las medidas del ancho y largo del
local, se puede emplear las siguientes expresionespara determinar el número de luminarias, según lasdirecciones perpendiculares de largo y ancho dellocal:
a Nancho =√ N ·
(——)
b
b Nlargo =Nancho ·
(——)
a
Siendo Nancho, Nlargo el número de luminariasdistribuidas según cada dirección perpendicular dellocal.Por último, y una vez distribuidas sobre la
superficie del local el total de las luminarias, habráque comprobar que la separación (e) entre luminariasno supere unos límites máximos.
En efecto, la distancia máxima de separación entreluminarias dependerá de aspectos como el ángulo deapertura del haz de luz que proporcione la luminaria yde la altura de la luminaria sobre el plano detrabajo.
En la siguiente tabla se proporcionan los valores deseparación máxima que se recomienda no se sobrepasencuando se realice la distribución final de luminarias:
Tipo de luminaria Altura del local Distancia máxima entreluminarias
Intensiva > 10 metros e 1,2·h≤ 1
Extensiva 6 - 10 metros e 1,5·h≤ 1
Semi-extensiva 4 - 6 metros e 1,5·h≤ 1
Extensiva ≤ 4 metros e 1,6·h≤ 1
Distancia pared-luminaria: e/2
Tabla 14. Distancia máxima entre luminarias
Siendo h1 la altura a la que está la luminariarespecto al plano de trabajo.
Como se ve en la tabla anterior, las luminariaspróximas a la pared se separarán de la misma un valorigual a la mitad de la distancia establecida entreluminarias.
4.3- Comprobación de resultadosUna vez seleccionado el número y tipo de lámpara
queda por comprobar que la iluminancia real promedioobtenida por éstas es al menos igual o superior alvalor de iluminancia recomendado (Erecomendado), según loindicado en la Tabla 1, apartado 1.2 de este tutorial.
La iluminancia real promedio (Ereal) que proporcionalas lámparas seleccionadas se obtiene a partir de laexpresión siguiente:
N · n · ΦL · η · fm Ereal = ————————
S
donde,Ereal, es la iluminancia real promedio obtenida, en
lux (lx);N, es el número de luminarias instaladas en el
local;n, es el número de lámparas que tiene cada
luminaria instalada;ΦL, es el flujo luminoso que proporciona cada
lámpara, en lumen (lm);η, es el factor de utilización (ver Tabla 12 del
apartado 3.4);fm, es el factor de mantenimiento (ver Tabla 13
del apartado 3.5);S, es la superficie del plano de trabajo o área
del local, en m2;De la Tabla 1. "Valores de la iluminancia
recomendados según la actividad y el tipo de local"apartado 1.2 de este tutorial, se extrae el valor dela iluminancia recomendada (Erecomendado) para sucomparación.
El diseño se considera válido si se cumple que:Ereal E≥ recomendado
5- Valor de la eficiencia energética de lainstalación (VEEI)
5.1- Cálculo del VEEILa eficiencia energética de la instalación
proyectada se evaluará mediante un indicador,llamado valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI), quese expresa en W/m2 por cada 100 lux, mediante lasiguiente expresión:
P · 100 (lux) VEEI = ——————
S · Ereal
donde,P, es la potencia activa consumida del total de
luminarias empleadas, en W;S, es la superficie del plano de trabajo o área
del local, en m2;Ereal, es la iluminancia real promedio obtenida, en
lux (lx);
5.2- Valores límites de eficiencia energéticaCon objeto de establecer los correspondientes
valores límites del valor de eficiencia energética dela instalación (VEEIlímite), las instalaciones deiluminación quedarán clasificadas en dos grandesgrupos, según el uso principal del local que iluminen:
• Grupo 1: Incluye aquellas zonas de norepresentación o espacios en los que el criterio dediseño, la imagen o el estado anímico que se quieretransmitir al usuario con la iluminación, quedarelegado a un segundo plano frente a otros criterioscomo el nivel de iluminación, el confort visual, laseguridad y la eficiencia energética;• Grupo 2: Incluye zonas de representación o
espacios donde el criterio de diseño, imagen o elestado anímico que se quiere transmitir al usuariocon la iluminación, son preponderantes frente a loscriterios de eficiencia energética.
En el siguiente enlace se puede acceder al extractode la tabla 2.1 incluida en el documento CTE-DB HE Ahorrode energía, donde se incluyen los valores límites deeficiencia energética de cualquier instalación(VEEIlímite).
>> Acceso a los valores límite de eficiencia energéticade las instalaciones de iluminación
Por otro lado, igualmente toda lámpara utilizada eninstalaciones de iluminación deberá tener limitadaslas pérdidas de sus equipos auxiliares, por lo que lapotencia del conjunto, lámpara más equipo auxiliar, nodeberá superar los valores indicados en las siguientestablas:
Lámparas de descargaPotencianominal
de la lámpara(W)
Potencia total del conjunto (W)
Vapor demercurio
Vapor de sodio de alta presión
Vaporhalogenurosmetálicos
50 60 62 --70 -- 84 8480 92 -- --100 -- 116 116125 139 -- --150 -- 171 171
250 270 277 270 (2,15A) 277(3A)
400 425 435 425 (3,5A) 435(4,6A)
Tabla 15. Potencias máximas de consumo para lámparas dedescarga
Lámparas halógenas de baja tensión
Potencia nominal de la lámpara(W) Potencia total del conjunto (W)
35 4350 602x35 853x25 1252x50 120
Tabla 16. Potencias máximas de consumo para lámparashalógenas de baja tensión
5.3- Comprobación de resultados
La condición de eficiencia energética de lainstalación se cumplirá si el valor del VEEI calculadosegún el apartado 5.1, no supera el límite máximoindicado en las tablas del apartado 5.2 para el tipode local considerado. Es decir,
VEEI < VEEIlímite
