la iluminación y nosotros, tipos de iluminación

Guía

 Tarea, lee lo anterior y responde las siguientes preguntas
1) ¿Qué es necesario para tener una noción básica en luminotecnia?
2) ¿Qué 3 modalidades tiende a adoptar La luz, al relacionarse con los objetos?
3) ¿Cómo Captura nuestro Ojo las imágenes?
4) ¿Qué es Confort visual?
5) ¿Cuán importante es la luz?
6) ¿Qué tipos de luz tenemos? Y ¿Cuáles son las características de cada una?
7) ¿Cuáles son los tipos de iluminación?

La Luz, y Nosotros

La iluminación en un hogar cambia el estado de ánimo de una habitación al igual que el tamaño percibido. Es uno de los aspectos más importantes del diseño de interiores, y funcionan junto con la selección de colores, el tamaño de la habitación, disponibilidad de la luz natural y la selección de muebles. Los elementos que se combinan cuando se logra la iluminación adecuada transforman una habitación en una combinación perfecta de funcionalidad y estilo

Esta depende relativamente del flujo luminoso de la fuente de luz del cual procede originalmente, este flujo al ser emitido por una unidad luminosa sobre una superficie se define como luminancia. Se puede emplear una sencilla experiencia para describir de una mejor manera este concepto, iluminando con una linterna objetos que estén ubicados a distancias diferentes. Al poner la mano frente a la linterna se puede observar como esta se ilumina formando un círculo pequeño pero al iluminar una pared lejana el círculo se vuelve grande y a su vez la luz débil.

Por otro lado tenemos a la luminancia, que a diferencia de las otras magnitudes esta nos informa sobre la luz que llega a nuestro ojo, explicado de otra manera es el efecto de brillo o intensidad lumínica que una superficie produce en el ojo humano en determinada dirección.

Además de estos conocimientos, para tener una noción básica en luminotecnia se tiene que involucrar conocimiento sobre leyes fundamentales en esta área las cuales se definen como: la Ley de la inversa del cuadrado de la distancia, la cual establece que para una misma fuente de luz, las luminancias proyectadas perpendicularmente a la dirección de su fuente son directamente proporcionales a la intensidad luminosa del foco, e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia al centro donde se originan.

La luz, al relacionarse con los objetos, tiende a adoptar tres modalidades: la transmisión, la reflexión y la absorción, en el caso de un objeto con volumen se cuenta con sombras las cuales nos permiten tener una percepción de profundidad, pese a que la imagen que se toma por la retina es en dos dimensiones, para esto se debe tomar en cuenta el punto y dirección de vista del observador y la incidencia, así como la dirección de procedencia y difusión de la luz. También la luz produce sobre algunas superficies micro sombras las cuales crean la precepción de texturas.

Así, la luz ayudó a la construcción y consolidación de la civilización humana como la conocemos hoy en día. Para obtener información de todo lo que nos rodea se necesita de la luz y oscuridad que son las cuales afectan nuestra percepción generando respuestas emocionales. Para que los seres humanos tengan la capacidad de ver se tienen que llevar acabo varios procesos a velocidades increíbles sin darnos siquiera cuenta.

Nuestra retina capta imágenes que no son más una representación de la luminancia que se refleja de las diferentes superficies y por medio de contrastes podemos tener percepción de los diferentes objetos, también otro proceso existe otro elemento del ojo que nos ayuda en la visón, el cristalino, sin él la luz que entra al ojo no tendría orden.

El cristalino actúa como un lente que reordena esta luz para que a su vez pueda ser reproducida e interpretada por la retina correctamente invirtiendo su posición y en escala menor.

Una de las necesidades esenciales para la cual se requiere iluminación es la elaboración o realización de una tarea específica, pues con una correcta iluminación estas tareas se pueden lograr de una forma efectiva para lo cual se requiere un buen ambiente y atmósfera en el espacio; por otra parte, se tiene otra necesidad conocida como el confort visual la cual puede afectar a todas las necesidades anteriormente nombradas pues sin una correcta iluminación no se tiene una plena satisfacción visual. Este confort es subjetivo a cada persona y va ligado a la necesidades del usuario, la tarea que realiza y el entorno en el que la va a realizar, de igual manera cada persona necesita encontrarle o ponerle un sentido a cada cosa que ve en un entorno es por eso que la información que se encuentra en él debe estar clara e implícita.

La iluminación tiene vital importancia en nuestro ciclo de vida diario de sueño y vigilia, incide en nuestro reloj biológico, gracias a esta se libera la melatonina en nuestro cuerpo. Es por eso que la iluminación es fundamental para nuestra salud y bienestar.

Todo lo anteriormente analizado sobre los efectos de la luz y de la iluminación tanto en su naturaleza física como en el impacto que tiene sobre la sentido visual del ser humano demuestra que esta juega uno de los papeles más determinantes en cuanto a percepción, por ello para tener una completa lectura del espacio se debe considerar factores como intensidad, colores, distribución y ubicación, los cuales son esenciales al momento de generar una percepción espacial.

ILUMINACIÓN y sus características técnicas 

Tipos de LUZ

Actualmente y en el medio local existen varios tipos de luminarias, las principales y más empleadas son:

La luz incandescente o bombilla tradicional, la cual se emplea para iluminar habitaciones o cualquier espacio en general.

La luz halógena es considerada la mejor para resaltar detalles, permite la reproducción fiel de los colores naturales de los objetos que ilumina. Al ser una luz que puede concentrar mucho se lo usa para acentuar objetos. Alcanza el 100% de su potencia después de un cierto tiempo de encendido sin embargo es una luz muy brillante, presenta una temperatura de color media, aunque con el tiempo su potencia lumínica va decayendo.

Para conseguir diferentes ángulos de apertura en los halos de luz se dependerá de la luminaria. Su buen rendimiento y óptima reproducción cromática la hacen el tipo de luz idóneo para espacios expositivos (museos, galerías de arte, exposiciones de diversos productos, etc.) o en los que se muestren objetos (zapaterías, tiendas de moda, joyerías, showrooms construcción, etc)

También existe la luz fluorescente empleada para la iluminación de oficinas. Tanto su consumo y rendimiento son bajos y genera muy poco calor residual. Se usa por lo general en lugares que requieran alumbrado general por un tiempo prologado y pocas interrupciones del suministro.

La luz Led es la más empleada en la actualidad, se la encuentra en cualquier local en infinidad de tipos y precios, además de su bajo consumo presenta una buena eficiencia lo que provoca un altísimo rendimiento.

A diferencia de la luz halógena las Leds casi no desprenden calor residual, además de tener amplio tiempo de vida útil por lo que no necesita mantenimiento continúo.

Uno de los problemas que presentan este tipo de iluminación es que los diodos led emiten una luz muy concentrada y si se requiere iluminar espacios mas amplios serán necesarias lámparas que agrupen gran cantidad de diodos en un mismo aparato lo cual puede generar un incremento en costo del diseño 

Veamos los tipos de Iluminación

Saludos, Profe Dany

Clasificación y Tipos de Luminaria

Clasificación de las luminarias según su aplicación

Una forma común de clasificar a las luminarias para interiores es por su aplicación, lo que a su vez depende de la fuente usada, del montaje y su construcción. De este modo una clasificación simple sería:
• Luminarias para iluminación industrial
• Luminarias para iluminación comercial y/o oficinas
• Luminarias para iluminación residencial

Luminarias para iluminación industrial

En áreas industriales en general se usan luminarias con lámparas fluorescentes lineales o de alta intensidad dependiendo de las características del área a iluminar. Aquellas que contienen lámparas fluorescentes a menudo poseen reflectores no así elementos refractores. 

En ambientes con alto contenido de polvo o ambientes húmedos poseen cubiertas herméticas. También pueden instalarse luminarias con fluorescentes lineales sin ningún tipo de reflector en aquellos lugares donde se necesitan altos niveles de iluminación general difusa y donde las exigencias sobre protección de humedad o polvo no sean necesarias.

Luminarias con lámparas de alta intensidad, como la que se muestra aquí abajo, se pueden instalar en espacios donde la relación espacio/altura de montaje es menor o igual a 1. En general son luminarias suspendidas o aplicadas sobre el techo, cerradas o abiertas. Las mismas poseen elementos reflectores y refractores con diferentes tipos de distribuciones

de intensidad luminosa. Cuando la relación espacio/altura de montaje es mayor de 1 las luminarias deben proveer distribuciones de intensidad luminosa abiertas para lograr altos valores tanto de iluminancia horizontal como vertical.

 

Luminarias para iluminación comercial, de oficinas y residencial

Las luminarias adecuadas para iluminación comercial, de oficinas y residencial se consideran en forma conjunta ya que poseen características similares. Pueden ser clasificadas en:

Luminarias para iluminación localizada: pueden ser móviles como es el caso de un escritorio o fija cuando se instalan en muebles de cocinas o baños. Contienen en general lámparas fluorescentes compactas, incandescentes de bajo voltaje o incandescentes halógenas.

Luminarias tipo downlight, uplight o up-downlight: se trata de luminarias que dirigen la luz principalmente hacia abajo, hacia arriba o en forma mixta. Generalmente se indican por su nombre en inglés.

Las de tipo downlight se instalan en el techo, empotradas o suspendidas, pero cuando se usan en la iluminación de pasillos o de exteriores generalmente se aplican en la pared. Las de doble foco, debido a la forma de su reflector, ya mencionado en la sección de reflectores elípticos, posibilitan un alto rendimiento luminoso con una pequeña abertura de techo. Los bañadores de pared tipo downlight disponen de una distribución luminosa asimétrica ya que, no sólo dirigen la luz verticalmente hacia abajo, sino también directamente sobre superficies verticales. Los proyectores orientables tipo downlight sirven para la iluminación acentuada de diferentes áreas y objetos, mediante la orientación del cono luminoso que permite adaptarlos a diferentes tareas de iluminación.

Las de tipo uplight se pueden aplicar para iluminar el techo, para iluminación indirecta de un dado espacio mediante luz reflejada en el techo o para iluminar paredes por reflexión. Se pueden instalar en el suelo o en la pared.

Las de tipo updownlights son la combinación de uplight y downlight, por lo que pueden proporcionar iluminación simultánea del suelo y del techo o una iluminación de pared por reflexión de luz. Se pueden instalar en la pared o suspendidos.

Luminarias de retícula: construidas para fuentes tales como lámparas fluorescentes o fluorescentes compactas. Este nombre se debe a los distintos tipos de rejillas que utilizan como recubrimiento, las cuales controlan el deslumbramiento para ángulos determinados. Se utilizan sobre todo para la iluminación de grandes superficies.

Las luminarias de retícula tienen normalmente una forma rectangular alargada, aunque, para lámparas fluorescentes compactas también hay formas cuadradas y circulares. Hay modelos de tipos embutidas, de superficie y suspendidas. En su forma básica disponen de una distribución luminosa simétrica axial, con ángulos de apantallamiento entre 30° y 40° y diferentes curvas de distribución de luz a fin de adaptarse a las diferentes exigencias.

Mediante reflectores de rejilla que utilizan tanto material especular como mate, se consigue  un grado de rendimiento mayor de la luminaria. Los reflectores mate proporcionan una luminancia de techo uniforme y adaptada a la luminosidad del reflector, en tanto que los especulares si bien pueden parecer oscuros dentro del ángulo de apantallamiento pueden causar reflejos molestos. Otra posibilidad para el control de la iluminación en estas luminarias son las rejillas prismáticas.

Las luminarias de retícula asimétricas proyectan la luz principalmente en una dirección y se pueden utilizar para la iluminación uniforme de paredes.

Las luminarias de retícula con distribución luminosa tipo alas de murciélago se emplean para la iluminación de puestos de trabajo con pantallas de video presentando en los dos ejes principales un ángulo de apantallamiento de por lo menos 30°, sin sobrepasar un valor de luminancia media de 200 cd/m2 por encima del ángulo de apantallamiento. Por este motivo están principalmente equipadas con reflectores de alto brillo

Las luminarias de retícula directa - indirecta se suspenden del techo o se sujetan a la pared. Producen una parte de iluminación directa sobre las superficies horizontales debajo de la luminaria al mismo tiempo que proporcionan luminosidad al techo, produciendo una iluminación general difusa.

Veamos varios ejemplos de estos tipos de luminarias.

Bañadores: son luminarias que producen una distribución de iluminancia/luminancia sobre una superficie y que no es uniforme, sino que varía en forma gradual.

Los bañadores de pared de instalación fija existen en versiones empotrables y de superficie. Muchos de ellos se diseñan de tal modo que la relación de iluminancia entre la parte superior e inferior de la pared no sobrepasa un valor de 10. Pueden utilizarse con lámparas fluorescentes lineales, compactas, incandescentes halógenas y halogenuros metálicos. Aquellas que contienen fluorescentes lineales poseen reflectores que permiten ubicarlas muy cerca de la pared, mientras que aquellas que contienen fluorescentes compactas, incandescentes, incandescentes halógenas o halogenuros metálicos son luminarias más pequeñas en tamaño cuando se embuten en el techo y se parecen a las de tipo downlight.

Los bañadores de techo sirven para iluminar techos así como para la iluminación general indirecta. Se ubican en la pared por encima del nivel de visión o suspendidos. Se equipan principalmente con lámparas halógenas incandescentes para tensión de red y lámparas de descarga de alta presión.

Los bañadores de suelo se utilizan principalmente para la iluminación de pasillos y otros pasos de circulación. Se ubican relativamente a baja altura, empotrados en la pared o en superficies ligeramente por encima del suelo.

Todas las luminarias descriptas anteriormente pueden estar montadas de diferentes formas como elementos de iluminación arquitectónica. En este sentido el montaje  se puede realizar de diversas formas de acuerdo a las necesidades o limitaciones de espacio, pueden estar aplicadas al cielo raso, a la pared, embutidas o suspendidas.

Veamos diferentes tipos de montaje para una misma luminaria ya sea  del tipo downlight, uplight, bañador de pared o retícula.

Cuando una luminaria es aplicada al cielorraso, no queda espacio entre ambos entre el techo y la luminaria. Es apta para iluminación directa y para locales de baja altura. Cuanto más bajo es el cielo raso, mayor control del deslumbramiento se debe realizar, lo cual se logra disminuyendo la luminancia en aquellos ángulos expuestos a la visión (45° a 90°), aunque esta disminución podría resultar conflictiva con la regularidad lograda.

La luminaria que se aplica a la pared –apliqué–, es apropiada cuando se quiere iluminar una zona limitada, ya sea porque se carece de otro medio de fijación o por razones decorativas.

Las luminarias embutidas se aplican de tal modo que la boca de las mismas es lo único que emerge en el plano del cielo raso, quedando el cuerpo y los laterales embutidos, conformando cielo raso y luminaria un solo plano. La luminaria embutida se destina casi exclusivamente a cielo rasos que tienen el espacio adecuado a las dimensiones de la luminaria, por lo que en general se usan en cielo rasos suspendidos. Es apta para locales de baja altura, pudiendo emplearse luminarias orientables para iluminación de acento. Un factor a considerar en estas luminarias embutidas es el del confinamiento y sus consecuencias: caída de la eficacia luminosa, vida de lámpara y disminución de las propiedades de disipación térmica. Sus componentes, lámparas, portalámparas y cables, deben ser los suficientemente robustos para soportar mayores temperaturas y nunca deben usarse lámparas de potencia mayor a las especificadas por el fabricante.

Las luminarias suspendidas son adecuadas para crear un plano de iluminación más próximo al plano de trabajo, cuando el cielo raso está muy alto o bien tiene forma irregular. Todo lo expresado para luminarias aplicadas es válido para luminarias suspendidas.

Los elementos de suspensión pueden ser alambres, barrales o cadenas, amurados en techos o paredes. A menos que por alguna otra razón se pretenda crear un plano virtual, los elementos de suspensión deben ser de pequeña sección para que no sean demasiado intrusivos en el espacio y para permitir su correcta alineación.

 

Luminarias de integración arquitectónica: en algunos casos se utilizan elementos de la arquitectura como componente luminotécnico efectivo, como por ejemplo techos luminosos, iluminación de molduras o contornos que reciben luz indirecta. En estos casos se pueden usar luminarias convencionales con lámparas fluorescentes.

Por regla general, las propuestas de iluminación integradas en la arquitectura son poco eficientes y difíciles de controlar desde el punto de vista luminotécnico, no están diseñadas para brindar la iluminación general sino para destacar ciertos elementos de esa arquitectura.

Sistemas de iluminación con fibras ópticas: permiten el transporte de la luz en cualquier dirección, incluyendo trayectos curvos, de modo que es posible separar el origen de la radiación luminosa de la salida de luz, utilizando fibras ópticas para iluminación.

Se aprovechan sobre todo en lugares en los que no se pueden utilizar lámparas convencionales por su tamaño, por problemas de seguridad o por ocasionar unos costos de mantenimiento imposibles de asumir. Por ejemplo, se pueden iluminar vitrinas de cristal enteras desde su zócalo: al tener en el exterior la fuente de luz, la carga térmica y el riesgo de lo expuesto se reducen.

Estructuras luminosas modulares: se refiere a los sistemas que incluyen tanto las luminarias como los rieles diseñados para el montaje y la provisión de energía eléctrica de las mismas. A diferencia de las luminarias anteriores, de instalación fija, las luminarias para estos rieles se pueden desplazar permitiendo orientar la dirección de la luz.

Los sistemas modulares originalmente fueron desarrollados para artefactos de lámparas fluorescentes

lineales  aunque, con el auge de este tipo de instalación, han ido apareciendo en el mercado, en forma creciente, modelos para otros tipos de lámparas, como dicroicas o fluorescentes compactas, entre otras. Se aprovecha la estructura longitudinal de los artefactos fluorescentes para la canalización eléctrica. Pueden disponerse en forma aplicada o suspendida. Los artefactos se diseñan permitiendo el acoplamiento por los extremos formando estructuras lineales de luz. Los sistemas comercialmente ofrecidos cuentan con diversos accesorios para el acoplamiento en T, L, X (rígidos) o bien bajo cualquier ángulo (flexibles),

permitiendo el pasaje de cables de alimentación de las luminarias, o para otras aplicaciones, tales como sistemas acústicos, telefonía, señalización etc. Son especialmente indicados para iluminación localizada de refuerzo, facilitando la ubicación de la luz sobre los puestos de trabajo aun si no se dispone de una buena distribución de las bocas de alimentación eléctrica.

De este modo se tiene la posibilidad de adaptar estructuras luminosas a la arquitectura o incluso de crear estructuras arquitectónicas propias, que proporcionan un aspecto integrado y uniforme de la instalación de iluminación.

Los rieles electrificados consisten en perfiles preferentemente de aluminio, linealmente extruidos. Para la provisión de la energía se alojan en sus pliegues planchuelas de cobre aisladas, excepto en una franja en donde las terminales de los artefactos hacen contacto. Estos sistemas de iluminación otorgan flexibilidad a la instalación, permitiendo el desplazamiento de las luminarias.

Luminarias para riel y accesorios: a) proyector para lámpara halógena para tensión de red, b) proyector para lámpara halógena de baja tensión con transformador incorporado, c) proyector para fluorescente compacta con louver tipo persiana, d) proyector para lámpara halógena de baja tensión con accesorios, e) accesorio para alimentación, f) unión en L.

Además de los rieles debe contarse toda la serie de accesorios de montaje, conexiones eléctricas y vinculación mecánica: empalmes en L, X o T, flexibles para adaptarse a cualquier patrón. Existen rieles de 1, 2 y 3 vías para mayor capacidad de carga y control de efectos. La carga estándar es de 10A para 220V. Si se usan lámparas de bajo voltaje se necesitan transformadores que pueden ubicarse de manera integrada con cada luminaria o, centralizado para toda la instalación. El sistema integrado, es decir cada luminaria con su transformador individual, es más caro pero permite aprovechar mejor la capacidad de carga del riel, ya que trabajando a tensión de red, involucra menores corriente por luminaria.

Algunos accesorios para rieles: a) unión de alimentación en cruz, flexible y en T b) transformador electrónico y toroidal , c) multiadaptador, d) cable de suspensión con unión mecánica,

e) unión mecánica, f) tapa final, g) perfil de riel trifásico para aplicación en el techo.

Proyectores: el propósito de los mismos es resaltar la iluminación directa sobre determinadas áreas o volúmenes. Son apropiados para aquellos casos en que: 

(a) se requiere mayor nivel en áreas localizadas, 

(b) si por diversas razones no puede disponerse una iluminación general, 

(c) cuando se busca efectos atractivos o especiales, como modelado, exposición, exhibición, acento o contrastes de sombra. 

Las luminarias para proyectores deben contar con dispositivos que faciliten la orientación espacial del haz.

El cuerpo fotométrico de los artefactos usados como proyectores es estrecho en relación al haz principal. Generalmente son sólidos de revolución, por lo que puede ser caracterizado por un solo plano. Por su grado de apertura, los proyectores se clasifican en:

Haz ancho, aperturas mayores de 30º 

Haz medio, aperturas de 30º a 15 º 

Haz estrecho, aperturas entre 7º y 15º

Haz muy estrecho, aperturas menores que 7º

El control del tipo de haz en un proyector se logra con la adecuada elección del sistema óptico. Cuanto más estrecho es el haz mayor control óptico es necesario. En general se equipan con reflectores o lámparas reflectoras y en algunos tipos se utilizan también lentes condensadoras o lentes Fresnel para lograr distintos ángulos de emisión.

En la figura siguiente se muestra esquemáticamente un proyector de haz muy estrecho en el que la concentración del haz se logra mediante la combinación del reflector y un sistema de lentes denominado “contorneador”.

y En la figura a la derecha, también se muestra un proyector de este tipo.

Una de las características típicas de los proyectos es la posibilidad de agregarles, además, elementos como filtros de color, ultravioleta o infrarrojo, así como diferentes elementos antideslumbrantes, como viseras y cilindros antideslumbrantes, diafragma ranurado o rejillas de panal, y permiten la proyección de formas mediante diafragmas, etc., elementos ya mencionados entre los dispositivos de apantallamiento y filtros.

Los proyectores pueden alojar muy distintos tipos de lámparas. No obstante, como en general su uso está asociado al logro de una emisión intensa y definida, se utilizan preferentemente fuentes de luz tales como lámparas incandescentes, halógenas incandescentes y de descarga de alta presión, ocasionalmente también lámparas fluorescentes compactas. Lámparas de mayor volumen, como lámparas halógenas incandescentes de doble casquillo y lámparas de descarga de alta presión, así como lámparas fluorescentes compactas se utilizan principalmente para proyectores bañadores, mientras que las fuentes de luz casi puntuales como lámparas halógenas de bajo voltaje o lámparas de halogenuros metálicos posibilitan un enfoque especialmente intenso de la luz.

Luminarias con reflector secundario: debido el incremento de los puestos de trabajo con pantalla de video, han aumentado las exigencias respecto al confort visual, sobre todo en cuanto a la limitación del deslumbramiento directo y el deslumbramiento por reflexión. La ausencia de deslumbramiento se puede conseguir, como ya se dijo, mediante la utilización de luminarias con distribuciones tipo alas de murciélago, pero también se puede lograr utilizando iluminación indirecta, aunque ésta, si bien evita deslumbramiento, resulta poco efectiva, por lo que también se usan combinaciones de iluminación directa e indirecta, sea combinando luminarias de puesto de trabajo y bañadores de techo, sea utilizando luminarias con radiación directa- indirecta.

 

Una tecnología alternativa para el control óptico se obtiene con el doble sistema reflector, el primario, y otro secundario, que sustituye el techo como superficie de reflexión, que, desde el punto de vista luminotécnico, no puede ser controlada. De este modo se puede especificar completamente la información sobre sus propiedades de reflexión y luminancia.

Utilizando fuentes de luz de alta luminancia, como las lámparas halógenas incandescentes o de halogenuros metálicos, se pude conseguir un elevado confort visual sin renunciar a buenos niveles de iluminación.

Bueno, hasta aquí algunos tipos de Iluminación, espero les guste, es una breve reseña de un mundo lleno de tipos y tipos de lamparas, saludos Profe Dany

Ejemplo de calculo de Iluminación de una aula

Ejemplo de calculo de Iluminación de una aula

Cálculo del flujo luminoso total necesario, repasemos las formulas

 

No olvides que la finalidad de este método es calcular el valor medio de la iluminancia en un local iluminado con alumbrado general. Encontrarás que es muy práctico y fácil de usar, y por ello se utiliza mucho en la iluminación de interiores cuando la precisión necesaria no es muy alta como ocurre en la mayoría de los casos.

Para ello, el esquema que vas a seguir es el siguiente: 

1º. Calcular el flujo luminoso total necesario (Φ T). 

1.1. Fijar los datos de entrada: 

    A. Dimensiones del local. (a, b y H) 

    B. Altura del plano de trabajo. (h’) 

    C. Nivel de iluminancia media. (Em) 

    D. Elección del tipo de lámpara. 

    E.     Elección del tipo de luminaria (catálogos comerciales) y su altura de suspensión. 

1.2. Determinar el coeficiente de utilización (Cu). Según datos del fabricante de la luminaria a partir de coeficientes de reflexión y el índice k del local. 

1.3. Determinar el coeficiente de mantenimiento (Cm). Según el tipo de local. 

2º. Establecer el número de luminarias. Ecuación 2. 

3º. Precisar el emplazamiento de las luminarias.  (lugar)

4º. Comprobación de los resultados. (Nivel de iluminación medio superior al de tablas) 

Después de tener claro el esquema, Veamos un ejemplo, un Aula de nuestra escuela y vemos de ir haciendo paso a paso, desarrollando los puntos anteriores.

1-A) Analiza las dimensiones del local o zona a iluminar:

 a = ancho (en m) = 4m b = largo (en m) = 6 m H = alto (en m) = 2,6 m Apunta estos datos porque los utilizarás más tarde.

1-B) Fija la altura del plano de trabajo 

(h’): Ahora fíjate en el tipo de actividad que se va a realizar en el aula. En el aula normalmente se dará clase y los alumnos estarán sentados en mesas. Es en esas donde tienes que verificar si se cumplen los niveles adecuados de iluminación. Es por tanto importante que fijes la altura del plano de trabajo que siempre dependerá del tipo de actividad que se realice en esa zona determinada. Generalmente, se considera la altura del suelo a la superficie de la mesa de trabajo, normalmente de 0,85 m. En casos como pasillos, vestíbulos, halls, etc. se considera que la altura del plano de trabajo es 0.

1-C) Determina el nivel de iluminancia media (Em) que ha de tener el aula. 

Este valor depende del tipo de actividad que se va realizar en el local. Los valores del nivel de iluminancia media los puedes encontrar tabulados en la Norma Europea UNE-EN 12464- 1:2003. 

Esta norma define los parámetros recomendados para los distintos tipos de áreas, tareas y actividades. Sus recomendaciones, en términos de cantidad y calidad del alumbrado, contribuyen a diseñar sistemas de iluminación que cumplen las condiciones de calidad y confort visual, y permiten crear ambientes agradables para los usuarios de las instalaciones.

1-D) Identifica el tipo de lámpara que vas a utilizar. 

En este caso, la lámpara del ejemplo es una fluorescente. Se ha elegido porque tiene una aceptable reproducción de color y es más eficiente, energéticamente hablando, que las incandescentes. 

Recuerda: En este ejemplo, el tipo de lámpara se te proporciona como dato. Si no es así, tendrías tú que escoger el tipo de lámpara (incandescente halógena, fluorescente, halogenuros metálicos,...) más adecuada al tipo de actividad a realizar.

1-E) Identifica el tipo de luminaria que vas a utilizar. 

No olvides que también tendrías que elegir la luminaria más apropiada a cada caso concreto. Para ello habrías de consultar los catálogos online de los distintos fabricantes de luminarias técnicas. Toda la información que necesitas la puedes buscar allí. No tienes más remedio que recurrir a ellos ya que cada luminaria, según como esté fabricada, modifica el flujo de la lámpara que lleva dentro. En tu caso, si te fijas en el enunciado del ejemplo, la luminaria se ha establecido de antemano, es un downlight.

Presta atención a los datos extraídos de la información del fabricante de la luminaria. Para saber el flujo que tiene la lámpara, recuerda que el flujo siempre viene expresado en lúmenes (lm), por tanto, busca un valor que acabe en lm. Fíjate en que la luminaria tiene 2 lámparas cada una de ellas con un flujo de 2.400 lúmenes. En total, el flujo de las lámparas de cada luminaria es de: 2 x 2.400 = 4.800 lúmenes

Determina la altura de suspensión a la que vas a colocar las luminarias. Generalmente, como es tu caso, la altura de suspensión de las luminarias para locales de altura normal será aquella que resulte de colocar las luminarias lo más alto posible:

Sin embargo, puedes tener otras situaciones, como pueden ser locales de altura elevada, en ese caso, si quieres determinar esa altura de suspensión puedes utilizar la siguiente tabla:

En nuestro caso la luminaria va empotrada en el techo. Hazte ahora un esquema con las distintas alturas a las que tienes los elementos en el aula. Sería un esquema como el que tienes a continuación 

 d' = altura entre el plano de las luminarias y el techo. 

h = altura entre el plano de trabajo y el plano de trabajo de las luminarias

 h’ = altura del plano de trabajo al suelo

 H = altura del local

1.2. Calcula el coeficiente de utilización (Cu)

El coeficiente de utilización, nos indica la relación entre el número de lúmenes emitidos por la lámpara y los que llegan efectivamente al plano ideal de trabajo. Los fabricantes de luminarias proporcionan para cada modelo unas tablas, que son las denominadas tablas del factor de utilización. Este coeficiente será tanto más grande cuanto mayores sean los coeficientes de reflexión, mayores la altura y longitud y menor la altura del plano de trabajo. También, lógicamente, influirá si el alumbrado es directo o no, pues una distribución concentrada dirigirá la luz unitariamente hacia abajo, originando que una menor proporción de luz incida en las paredes y techos, obteniendo así una considerable mejora en el rendimiento de las instalaciones

El coeficiente de utilización, por tanto, es un dato que te dato que debe facilitar el fabricante (las casas comerciales más importantes habitualmente nos proporcionarán tablas, a través de su página web).

En esas tablas encontrarás, para cada tipo de luminaria, los factores de iluminación en función de los coeficientes de reflexión y el índice del local. Si no se puedes obtener los factores por lectura directa en la tabla será necesario que interpoles. Como para deducir el coeficiente de utilización has de averiguar antes el índice del local y los coeficientes de reflexión de las superficies del aula, tendrás que calcularlos antes:

Por el tipo de luminaria que tienes, puedes advertir que lo que te dará es una iluminación directa (hacia abajo). Elige, pues, la fórmula que hace referencia a una iluminación directa (la que está marcada en rojo) y sustituye en ella los valores de tu local, pongamos como ejemplo, que las dimensiones del local o zona a iluminar:

a = ancho (en m) = 4m 

b = largo (en m) = 6 m 

H = alto (en m) = 2,6 m

Calcula el índice del local (k)

El índice del local (k) se averigua a partir de la geometría de este.

Calcula de los coeficientes de reflexión. 

Recuerda que la reflexión de la luz depende el tipo de material o superficie en el que incide, por tanto, no es lo mismo que los acabados de tu local sean de un material u otro en cuanto a la luz se refiere. Los coeficientes de reflexión de techo, paredes y suelo se encuentran normalmente tabulados para los diferentes tipos de materiales, superficies y acabado. Si no dispones de ellos, puedes utilizar la siguiente tabla:

Si te falta algún coeficiente, en su defecto puedes tomar: 0.5 para el techo, 0.3 para las paredes y 0.1 para el suelo. Si sustituyes los materiales que tenías en el ejemplo en la Tabla Reciente, los coeficientes de reflexión son:

Techo (acústico blanco)= 0,5-0.65 

Paredes (blanco)= 0.7-0.85 

Suelo (gris oscuro)= 0.1-0.20 

En este momento, ya has establecido el índice del local (k=1,37) y los coeficientes de reflexión de las superficies del aula, por lo tanto, ya puedes averiguar el coeficiente de utilización (Cu). Busca la tabla que te tiene que proporcionar el fabricante en la que estén esos valores:

La lectura directa no es posible, así que has de interpolar: (100+116+91+77)/4=384/4=96. 

Como este valor es un porcentaje, en realidad, estamos hablando de: Cu= 0,96 

1.3. Determina el coeficiente de mantenimiento (Cm) o conservación de la instalación: 

Este coeficiente hace referencia a la influencia que tiene en el flujo que emiten las lámparas el grado de limpieza de la luminaria. Dependerá, por consiguiente, del grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de la limpieza del local. Para determinarlo, suponiendo una limpieza periódica anual, 

En el aula se supone un ambiente limpio por lo que toma: Cm =0,8        (sucio seria Cm=0,6)

Con todos los datos que has averiguado, ya puedes calcular el flujo luminoso total necesario: 

Para ello, aplica la fórmula vista anteriormente al principio:

2. Determina el número de luminarias que precisas para alcanzar el nivel de iluminación adecuado. 

Se redondea siempre para arriba

Es decir, en el aula tienes que colocar 2 luminarias que tienen 2 lámparas cada una en su interior.

3. Establece el emplazamiento de las luminarias. 

Una vez has calculado el número mínimo de luminarias que necesitas tiene que proceder a distribuirlas sobre la planta del aula, es decir, tendrás que averiguar la distancia a la que debes instalarlas para iluminarla uniformemente. En los locales de planta rectangular, como es tu caso, si quieres una iluminación uniforme las luminarias se reparten de forma uniforme en filas paralelas a los ejes de simetría del local según las fórmulas

 

Es importante que no olvides que las luminarias próximas a la pared necesitan estar más cerca para iluminarla (normalmente la mitad de la distancia a la que coloques el resto).

Por lo tanto, el esquema de colocación de las luminarias que tienes en el aula, es el siguiente:

Un dato importante que no has de olvidar es que la distancia máxima de separación entre las luminarias dependerá del ángulo de la apertura del haz de luz y de la altura de las luminarias sobre el plano de trabajo.

 Las conclusiones sobre la separación entre las luminarias se pueden resumir como sigue

 

Si después de calcular la posición de las luminarias te encuentras que la distancia de separación es mayor que la distancia  máxima admitida quiere decir que la distribución luminosa que has obtenido no es del todo uniforme. Esto puede deberse a que la potencia de las lámparas que has elegido al principio es excesiva.
 
En esos casos, conviene que rehagas los cálculos y pruebes a usar lámparas menos potentes, más luminarias o emplear luminarias con menos lámparas.

4 Evalúa si el número de luminarias que has determinado antes es el correcto 

 Por último, en este punto tienes que comprobar la validez de los resultados.
Volvamos al recuadro que vimos antes donde se fijaba el nivel de iluminancia media que tenía que tener el aula.

Comprobar los resultados significa comparar la iluminancia media que has obtenido en la instalación diseñada 

Al cumplir el nivel de iluminancia media significa que el número de luminarias que has instalado es correcto.

5.               CIERRE

 En este objeto de aprendizaje has utilizado el método de los lúmenes para calcular el número de luminarias necesario en un determinado zona o local que precise una iluminación uniforme, y también has aprendido a cómo distribuirlas. De esta manera, puedes evaluar, al final, si la luminaria y la lámpara que contiene proporcionan el nivel de iluminancia adecuado o no.
 Para comprobar si has aprendido a calcular el número de luminarias, te proponemos el siguiente ejercicio:
 Con el mismo enunciado, mantén la luminaria. Cambia la altura del aula del local a 3,5 m. y el ancho a 10 m. Calcula el número de luminarias y determina si es aceptable o no.
 Solución al ejercicio planteado:

F T = 21.844,66 lm; 

NL= 5; Nancho = 3 ; 

Nl arg o = 2 ; 

Em = 329,6 ³ 300 Þ Cumple

Terminamos!!!

Saludos Profe Dany

Ahora algunas cosas que veremos mas adelante

Bueno, hasta aquí el tema de iluminación para mis iluminados alumnos del Paravachasca

les mando un abrazo!