Caso práctico de Iluminación

ASEPEYO
Dirección Seguridad e Higiene
APLICACIONES PRACTICAS
Cálculos de alumbrado de interiores
Existen varios métodos de cálculo de alumbrado. A continuación se expone
un ejemplo de cálculo de alumbrado en una oficina por el método del rendimiento.
Para poder efectuar este tipo de cálculo, es necesario seguir los siguientes
pasos, que constan básicamente de un primer cálculo del flujo luminoso necesario,
para hallar seguidamente la potencia de las lámparas y luego el número de puntos
de luz y distribución de las luminarias.
Para empezar, debemos conocer:
- Tipo de actividad a desarrollar.
- Dimensiones y características del recinto a iluminar.
El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la fórmula:
Em x S
θ = -----------
en la cual:
∩ x Fc
θ = Flujo luminosos total (lúmenes).
Em = Iluminancia media (lux).
S = Superficie a iluminar (m2).
∩ = Rendimiento de la iluminación.
Fc = Factor de conservación.
La luminancia media se fija en función de las exigencias visuales de los
trabajos a desarrollar, a partir de las recomendaciones de las distintas normas
técnicas y legales.
El rendimiento de la iluminación
∩
depende de dos factores:
- Rendimiento del local (∩ R )
- Rendimiento de la luminaria (∩ L )
∩
=∩
R
x
∩L
El rendimiento del local depende de sus dimensiones y de los factores de
reflexión del techo, suelo, paredes, y de la forma de distribución de la luz por la
luminanra (Curva fotométrica que nos la da el fabricante).
Caso práctico de Iluminación
ASEPEYO
Dirección Seguridad e Higiene
El rendimiento de la luminaria depende de sus características constructivas
(es un dato dado tambien por el fabricante).
Las dimensiones del local en el rendimiento del mismo, viene dado por un
índice que los relaciona, llamado índice del local K.
axb
K = -----------h (a x b)
para luminarias de radiación directa, semidirecta
y repartición uniforme
3 (a x b)
K = --------------2 h' (a x b)
para luminarias de radiación indirecta y
semiindirecta.
a y b = Dimensiones de la superficie del recinto.
h = Distancia entre el plano de trabajo (0,85 m sobre el suelo) y las
luminarias.
h' = Distancia entre el plano de trabajo (0,85 m sobre el suelo) y el techo.
Curvas de distribución simétrica de la intensidad luminosa según DIN 5040
MUY
DIRIGIDA
1
INTENSIVA EXTENSIVA
2
3
DIFUSA
4
A
Directa
B
Intensiva
Predominantemente directa
C
Intensiva y
de radiación
elevada
Uniforme
D
De radiación
elevada
Predominantemente indirecta
E
De radiación
elevada
Indirecta
Tabla de Rendimientos del local ∩ calculados para las curvas de distribución
simétrica de la intensidad luminosa según DIN 5040 y para diferentes
combinaciones de factores de reflexión del techo, paredes y suelos del local,
tomando como base una distribución regular de las luminarias.
Caso práctico de Iluminación
ASEPEYO
Techo
Pared
Luminaria Suelo
Indice del local
A1
A1.1
A 1.2
Dirección Seguridad e Higiene
P1
P2
P3
K
0,8
0,8
0,5
0,3
0,3
0,5
0,5
0,3
0,8
0,8
0,5
0,3
0,5
0,3
0,3
0,3
0,3
0,1
0,60
0,60
0,55
0,54
0,60
0,55
0,61
0,56
0,78
0,69
0,56
0,68
0,80
1
1,25
1,50
2,00
2,50
3,00
4,00
5,00
0,69
0,75
0,81
0,84
0,89
0,92
0,94
0,97
0,99
0,64
0,70
0,76
0,79
0,85
0,88
0,91
0,93
0,96
0,64
0,70
0,75
0,79
0,84
0,87
0,90
0,94
0,95
0,70
0,76
0,82
0,86
0,91
0,94
0,97
0,99
1
0,65
0,71
0,77
0,81
0,96
0,90
0,93
0,97
0,98
0,70
0,77
0,83
0,87
0,93
0,97
1
1,04
1,06
0,65
0,71
0,78
0,82
0,88
0,92
0,95
1
1,02
0,87
0,93
0,97
0,99
1,02
1,04
1,05
1,06
1,06
0,72
0,79
0,86
0,90
0,97
1,02
1,06
1,11
1,14
0,66
0,72
0,79
0,83
0,90
0,96
1
1,05
1,09
0,75
0,80
0,84
0,87
0,90
0,93
0,95
0,97
0,98
0,60
0,93
0,74
0,70
0,74
0,69
0,89
0,73
0,70
0,72
0,68
0,82
0,80
1
1,25
1,50
2,00
2,50
3,00
4,00
5,00
1,01
1,05
1,10
1,13
1,17
1,20
1,21
1,24
1,25
0,82
0,88
0,93
0,97
1,03
1,07
1,10
1,15
1,17
0,77
0,82
0,88
0,92
0,97
1,01
1,05
1,10
1,13
0,81
0,86
0,91
0,94
0,99
1,03
1,05
1,08
1,10
0,76
0,82
0,87
0,90
0,95
0,98
1
1,03
1,06
0,94
0,98
1,01
1,03
1,05
1,05
1,06
1,06
1,07
0,78
0,83
0,90
0,93
0,97
0,99
1
1,02
1,03
0,77
0,82
0,86
0,89
0,93
0,96
0,98
1
1,01
0,80
0,84
0,88
0,92
0,95
0,97
0,98
1
1,01
0,76
0,81
0,85
0,88
0,92
0,94
0,96
0,98
0,99
0,93
1
1,06
1,09
1,14
1,17
1,20
1,23
1,24
0,60
0,72
0,48
0,42
0,47
0,42
0,68
0,47
0,41
0,47
0,41
0,40
0,80
1
1,25
1,50
2,00
2,50
3,00
4,00
5,00
0,85
0,94
1,01
1,05
1,11
1,15
1,18
1,21
1,23
0,61
0,69
0,78
0,83
0,91
0,97
1,02
1,09
1,12
0,54
0,62
0,71
0,75
0,84
0,90
0,96
1,02
1,06
0,59
0,67
0,75
0,80
0,87
0,92
0,96
1,02
1,04
0,53
0,61
0,69
0,74
0,81
0,87
0,91
0,96
1
0,80
0,87
0,92
0,96
1
1,02
1,04
1,05
1,06
0,59
0,67
0,75
0,80
0,86
0,91
0,94
0,97
1
0,53
0,61
0,68
0,73
0,80
0,85
0,89
0,94
0,96
0,58
0,65
0,73
0,77
0,84
0,88
0,91
0,95
0,97
0,52
0,60
0,68
0,72
0,79
0,83
0,87
0,91
0,94
0,52
0,59
0,66
0,71
0,78
0,82
0,86
0,90
0,92
El factor de conservación Fc queda determinado por la pérdida de flujo
luminoso tanto por envejecimiento natural como por la suciedad que se deposita en
las luminarias. Los valores de Fc oscilan entre 0,5 (locales sucios) y 0,8 (locales
limpios).
El número de puntos de luz (luminarias) se calcula dividiendo el flujo total
necesario calculado por el flujo nominal de la lámpara o lámparas contenidas en la
luminaria.
θT
N = -------
θL
N = Número de puntos de luz.
θT = Flujo luminoso total necesario.
siendo:
θL = Flujo luminoso de las lámparas contenidas en una luminaria.
Caso práctico de Iluminación
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Dirección Seguridad e Higiene
La altura de las luminancias sobre el plano de trabajo (h) viene dada por las
siguientes relaciones:
2
Altura mínima h = ------- h'
3
3
Altura aconsejada h = ------- h'
4
4
Altura óptima h = ------- h'
5
La distancia entre luminarias está en función de la altura (h) sobre el plano
de trabajo.
d ≤ 1,2 h para luminarias con distribución intensiva.
d ≤ 1,5 h para luminarias con distribución semi - intensiva.
d ≤ 1,6 h para luminarias con distribución extensiva.
La selección del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se
calcula de la siguiente forma:
ALTURA DEL LOCAL
TIPO DE LUMINARIA
Hasta 4 metros
Extensiva
de 4 a 6 metros
Semi - extensiva
de 6 a 10 metros
Semi - intensiva
más de 10 metros
Intensiva
Caso práctico de Iluminación
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Dirección Seguridad e Higiene
Ejemplo de los cálculos de alumbrado de interiores
( Para cálculos se utilizan datos de las tablas del Manual OSRAM de
Alumbrado )
Alumbrado general de una oficina con cometido visual normal
DATOS:
* Dimensiones:
- Longitud del local, a = 20 metros.
- Anchura del local, b = 8 metros.
- Altura del local, H = 3 metros
* Características:
- Altura sobre el plano de trabajo,h
h = H - 0,85 = 3 - 0,85 = 2,15 metros
- Color del techo, blanco (techo acústico).
- Color de las paredes, gris claro.
- Color del suelo, rojo oscuro.
- Iluminancia media, E m = 500 lux.
- Tipo de luminaria, semi - intensiva empotrable con difusor de lamas
transversales de aluminio, para dos lámparas fluorescentes de 40 w.
Curva de distribución luminosa A 1.2
- Tipo de lámpara, fluorescente normal, L 40 W/20 (blanco frío).
- Flujo luminoso de lámpara, L = 3200 lm.
CALCULOS:
* Indice del local K
axb
20 x 8
160
K = ------------ = -------------------- = ----------- = 2,66
h (a + b)
2,15 (20 + 8)
60,2
* Factores de reflexión
- Techo σ1 = 0,5
- Paredes σ2 = 0,3 (menor que en tabla por las ventanas)
- Suelo σ3 = 0,1
Caso práctico de Iluminación
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Dirección Seguridad e Higiene
Factor de
reflexión
Color
Blanco
Techo acústico banco,
según orificios
Gris claro
Gris oscuro
Negro
Crema, amarillo claro
Marrón claro
Marrón oscuro
Rosa
Rojo claro
Rojo oscuro
Verde claro
Verde oscuro
Azul claro
Azul oscuro
0,70 - 0,85
0,50 - 0,65
0,40
0,10
0,03
0,50
0,30
0,10
0,45
0,30
0,10
0,45
0,10
0,40
0,05
* Rendimiento del local (según curva A 1.2):
- ∩ R = 0,84 (Interpolando entre K = 2,5 y K = 3)
* Rendimiento de la luminaria:
- ∩ L = 0,86 (datos facilitados por el fabricante).
* Rendimiento de la iluminación:
-
∩ = ∩ R x ∩ L = 0,84 x 0,86
0,72
* Factor de conservación:
- Fc = 0,75 (previendo una buena conservación).
* Flujo luminoso total necesario:
Em x S
500 x 160
- θT = ---------- = --------------- = 148.148 lm
∩ x Fc
Caso práctico de Iluminación
0,72 x 0,75
-
0,50
0,20
0,07
0,75
0,40
0,20
0,55
0,50
0,20
0,65
0,20
0,55
0,15
ASEPEYO
Dirección Seguridad e Higiene
* Número de puntos de luz:
θT
148.148 148.148
- N = ------- = ------------ = ----------- = 23,1
θL
3200 x 2
6400
1,3
2,6
8m
Tomaremos 24 para su mejor distribución. Según se indica en la siguiente
figura, las distancias entre ejes de luminarias cumplen con un valor para d ≤ 1,5 h.
De esta forma se consigue una buena uniformidad.
2,5
26 m
Caso práctico de Iluminación
1,25