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LA NORMA ANSI/IES RP-8,1977:
Esta Norma fue creada por el trabajo de la Sociedad de Ingenieros de Iluminación de Estados
Unidos, IES y respaldada oficialmente por la Asociación Americana de Normalización, ANSI.
A continuación se verá los aspectos más relevantes contenidos en ella, siendo
convenientemente.
analizados
CLASIFICACION DE LUMINARIAS
Este proceso de Clasificación de Luminarias de Alumbrado Público tiene tres objetivos
fundamentales; derivados cada uno de ellos de los tres aspectos de una Luminaria tomados como
base de Clasificación, a saber:
a) Distribución Vertical
b) Tipo
c) Control
Se analizará cada uno por separado.
a) Distribución Vertical
Tendría por finalidad catalogar el modo de repartición de la Luz en el sentido de las Longitudes del
plano de trabajo, en este caso la Calzada (ver Figura # 1). Para ello, se agurpan en Luminadas que
tienen Distribución Vertical CORTA, MEDIANA y LARGA, dependiendo esto de la ubicación que
presente el vector Intensidad máxima. Esta ubicación se determina mediante el ángulo θ que forma
el vector mencionado y la perpendicular a la Calzada, bajada desde el centro óptico de la
Luminaria, y el plano que contiene a dicho vector.
Este aspecto tiene influencia fundamental en la uniformidad de Iluminación obtenida en una calle
para una separación entre Luminarias dada.
De acuerdo a lo anterior, una instalación con Distribución Vertical CORTA deberá, para una
uniformidad dada, tener un espaciamiento entre Luminarias menor que si éstas fuesen MEDIANAS
o LARGAS.
Sin embargo, hay que tener presente que también se pueden efectuar cambios en las alturas de
montaje de las Luminarias, manteniéndose el mismo criterio.
Si la luminaria típica de la instalación es CORTA, para una misma uniformidad se deberá usar una
altura de montaje mayor que si fuesen Luminarias con Distribución Vertical MEDIANA o LARGA.
Los rangos límite que da la Norma para cada Distribución son:
Dist. Vertical
Ubicación Vector Imáxima
CORTA
Entre las
1.0 y < 2,25 H
MEDIANA
Transver-
2,25H y < 3,75H
LARGA
sales
3,75H y < 6,00H
Es necesario hacer notar que, a partir de la Distribución Vertical se determinan las otras dos
características de Clasificación.
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b) Tipo
Tiene como finalidad el catalogar las Luminarias según el modo de repartir la Luz en el sentido de
las Transversales de la Calzada (ver Fig.# 1).
Este es el aspecto que, en cierto modo, da una medida de la cantidad de Luz que la Luminaria
pone en Calzada y el “alcance” que tiene en relación al ancho de la calle.
Existen, de acuerdo a lo anterior, los llamados TIPOS, de los cuales los más significativos van
desde el I al IV. Hay otros, peso son casos especiales que se derivan de los mencionados.
El Tipo I es el de menor alcance, es decir, para calles estrechas y el IV para calles anchas.
Ahora se verá la forma de determinar el Tipo de una Luminaria según la Norma ANSI-IES:
Para ello se debe obtner la trayectoria que tiene en el espacio la curva que une todos los rayos en
los cuales el vector Intensidad vale la mitad del Vector Intensidad Máxima. Dicha determinación se
hace en Laboratorio, por medio de un fotogoniómetro y una celda; pero también puede hacerse a
partir de un gráfico Isocandela o, aúnque es más complicado, utilizar un Diagrama Isolux.
En este trabajo se supondrá que se tiene la trayectoria o curva de las intensidades necesarias,
dejando para otra oportunidad la descripción de los métodos para obtenerla.
Conseguida la curva y teniendo presente la Distribución Vertical de la Luminaria.
Las siguientes son las Longitudes límite de cada tipo según Norma:
TIPO
I
II
III
IV
ENTRE
LONGITUDINAL
LIMITE
0.0H y 1.0H
1.0H y 1.75H
1.75H y 2.75H
2.75H y +
En el intervalo entre
transversales dado por
la Distribución Vertical
c) Control
Con esto se pretende catalogar las Luminarias de acuerdo al grado de deslumbramiento directo
que producirán.
Para estos fines se han creado tres grandes grupos:
- CUT-OFF: no produce deslumbramiento
- SEMICUT-OFF: produce cierto grado de él
- NON CUT-OFF: produce deslumbramiento
Para la determinación de la característica de CONTROL se recurre a los valores de Intensidad
luminosa que presenta la luminaria en los ángulos de elevación de 80 y 90 grados. Ellos porque se
asume que esas son las direcciones de luz que influyen perniciosamente en el confort y prestación
visual del usuario.
Es así como en el cuadro siguiente se identifican los valores críticos que definen el grado de
Control de Deslumbramiento atribuído a una luminaria en particular.
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Nótese que dichos valores están señalando en la práctica un gradiente dado que se refieren a
1000 lúmenes de flujo de lámpara y, por lo tanto, son independientes del tipo y potencia de la
lámpara que se use..
CONTROL
CutOff
Semi-CutOff
Non-CutOff
Intensidades Límite en Candelas / 1000 lúmenes
Elevación 80 grados
Elevación 90 grados
100
25
200
50
Sin límite
I (80) e I (90) pueden estar en cualquier plano
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EJEMPLOS DE CLASIFICACION DE LUMINARIAS SEGÚN LA NORMA ANSI/IES-1977
En las páginas siguientes se exponen ejemplos acerca de clasificación de luminarias,
representándolas en una perspectiva de la calzada con sus respectivos límites según norma.
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CLASIFICACIÓN DE CALZADAS SEGÚN FLUJO VEHICULAR Y USO:
Según el flujo vehicular la Norma ANSI/IES clasifica las vías en tres tipos y considera, a su vez,
tres clases de Areas en las cuales se pueden encontrar:
AREAS:
- Comercial o Control
- Intermedia
- Residencial o Rural
TIPOS DE VIAS:
- Principales
- Colectoras
- Locales o menores
Como casos aparte se señalan las VIAS EXPRESAS o de LIBRE TRANSITO
Según lo anterior, cada Area puede contar con los tres tipos de vías a la vez.
NIVELES RECOMENDADOS:
Según sea la combinación Area-Vía la Norma establece Niveles de Iluminación recomendados, los
cuales se encuentran señalados en la tabla siguiente:
NIVELES RECOMENDADOS POR LA NORMA ANSI/IES
FOOTCANDLES (=10,76 LUX)
Tipo de Vía
Principal
Colectora
Local
Expresa o Libre Tránsito
Central
2.0
1.2
0.9
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Clasificación del Area
Intermedia
1.4
0.9
0.6
1.0 a 1.4
en
Residencial
1.0
0.6
0.4
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SITUACIONES TÍPICAS Y SU SOLUCIÓN RECOMENDADA:
a) Curvas
b) Pendientes
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LA RECOMENDACION CIE/1965
Ella es el producto del trabajo del comité de expertos E-3.3.1, que ha reunido y ordenado la
información y estudios de casi todos los países afiliados, a través del comité nacional respectivo.
Esta recomendación establece, principalmente, criterios acerca de la finalidad del alumbrado
público, principios sobre la visión aplicables y calidad de las instalaciones (destacando el uso del
concepto de luminancia, la uniformidad, el deslumbramiento y la orientación visual).
A diferencia de la norma ANSI-IES, ella postula definitivamente el uso de la luminancia en los
proyectos.
CLASIFICACION DE LAS LUMINARIAS
Se postula una clasificación del acuerdo al grado de deslumbramiento producido por las luminarias
según se detalla en el cuadro siguiente:
CONTROL
UBICACIÓN
INTENSIDAD
MÁXIMA (grados)
CutOff
Semi-CutOff
Non-CutOff
0-65
0-75
-----
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LIMITES EN CANDELAS POR 1000 LUMENES
I(90)
10
50
I(80)
30
100
1000 Cd máximas
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LA RECOMENDACION CIE/1976
En esta versión se introducen tres conceptos para clasificar las luminarias de Iluminación Pública:
ALCANCES LONGITUDINAL Y TRANSVERSAL Y CONTROL.
El Alcance Longitudinal O Throw tiene similitud con la Distribución Vertical de la Norma ANSIIES/1977 y reconoce tres categorías que están basadas en la ubicación angular del eje del Haz de
Luz principal emitido por la luminaria. Esta ubicación se concreta por el ángulo γ Máx que tiene la
dirección media del Haz, considerando un ancho de Haz medido al 90% de I máx. hacia arriba y
hacia abajo.
El alcance Transversal o Spread está definido por el comportamiento de vector 90% de I Máx.
proyectado hacia la Calzada y corresponde al ángulo γ (90) que la Longitudinal tangente a la curva
90% I máx. forma con la vertical bajada por la luminaria y que, obviamente, es el mínimo posible, al
estar medido en el plano 90
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El Control de Deslumbramiento que, según CIE 76, tendría una luminaria está definido por el
SPECIFIC LUMINAIRE INDEX “ SLI”.
El SLI de una luminaria es una expresión de carácter empírico que establece una medida del
Deslumbramiento espera de ella.
El SLI es función de I80 , I88 , I80 / I88, F y C. Siendo F el área luminosa de la luminaria proyectada a
76 grados de elevación. Su unidad es el metro cuadrado. C es un factor de color, dependiente de
la lámpara usada, su valor es cero excepto para Sodio Baja Presión, en cuyo caso es de +0.4.
Entonces,
SLI = 13.84 – 3.31 log I80 + 1.30 log (I80/I88)0.5 – 0.08 log (I80/I88) + 1.29 log F + C
Como se puede apreciar, su cálculo no es sencillo ni menos la determinación de algunos de sus
elementos.
El cuadro siguiente señala los rangos para las distintas categorías de clasificación.
Alcance Longitudinal
γmáx
Corto
Intermedio
Largo
<60
60-70
>70
Transversal
γ(90)
Angosto
Promedio
Ancho
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<45
45-55
>55
Control
SLI
Limitado
Moderado
Fuerte
<2
2-4
>4
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DESLUMBRAMIENTO DE INCAPACITACION
Este deslumbramiento existe siempre, aún cuando no sea conscientemente reconocido. El es el
responsable de la disminución en la capacidad de percibir un contraste y se manifiesta como una
Luminaria que se superimpone sobre todo el campo visual. Esta Luminancia recibe el calificativo
del Velo y es producida por la dispoersión de la luz que entra al Ojo.
Esta Luminancia de Velo se puede calcular mediante la siguiente expresión empírica.
L (v) = K * E ( pupila ) / Theta ** 2 (Candelas / m**2 )
K:
Factor de edad. Se toma 10 por defecto.
theta : Angulo entre la dirección de visión
y la fuente de luz (grados)
La Luminancia de Velo se suma tanto a la Luminancia de Fondo como a la de Objeto, ocasionando
que un Contraste C definido como L (fondo) - L (objeto) / L (fondo) se disminuya a C’ = ( L (fondo)
- L ( objeto) )/ ( L (fondo) + L ( v)).
Es perfectamente posible, entonces, que objetos que eran primariamente visibles, desaparezcan
por causa de la Luminancia de Velo producida por las fuentes de luz que haya en el campo visual.
En este punto es interesante mencionar al INCREMENTO DE UMBRAL “TI” que representa al %
de incremento de un contraste para que un objeto sea nuevamente visible hay deslumbramiento.
ΤΙ = 65
L( v )
[% ]
( LAVERAGE ) 0,8
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EJERCICIOS PARA ILUMINACION PUBLICA
1.
Se necesita iluminar una carretera de 14 metros de ancho y doble sentido de tránsito con
un Nivel de Iluminación Horizontal promedio de 28 LUX.
Las alturas de montaje posibles son de 8.5 - 9.5 y 11.5 mts. y el espaciamiento debe enmarcarse
entre 25 y 35 metros.
A) Determine el sistema de iluminación escogido entre las luminarias que se adjuntan
B) Calcule los siguientes índices:
a) Potencia instalada por kilómetro
b) Potencia por Lux
c) Potencia por Kilómetro por Lux
d) Uniformidad Global Emín / Epromedio
e) Razón Emáx / Emín
2.
Para el mismo problema anterior suponga que en cierto punto de la carretera existe una
curva horizontal de 110 mts. de radio interno y que describe un arco de 75 grados. Busque la
solución con el mismo requerimiento de la zona recta.
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