A partir del estudio de la etapa anterior, se establece un perfil de las características que debe tener la instalación para satisfacer los requistos de diseño.
El siguiente paso consiste en la selección de luminarias, fuentes de luz, equipos auxiliares, equipos de regulación y control y su
el modo de implantación.
El objetivo de las luminarias es principalmente proteger y contener los equipos necesarios para el funcionamiento de la fuente y distribuir el flujo luminoso.
La selección de la luminaria se realiza a partir de la distribución fotométrica. Aunque en algunos casos la decoración o funcionalidad también influyen en la decisión.
Las curvas fotométricas que proporcionan información práctica sobre la distribución de la luz sobre la superficie a iluminar se describen a continuación.
Estas curvas las proporcionan los fabricantes de las luminarias cuando describen sus características
- Curvas Isolux
Las curvas isolux representan los puntos de la superficie que tienen la misma
iluminancia
Normalmente las curvas isolux se estudian para un flujo de 1000 lúmenes y a una altura de la luminaria de 1 metro. Para calcular las iluminancias
a una altura de montaje diferente se deber tener en cuenta los factores de corrección para hacer los cálculos, aunque existen curvas Isolux calculadas a la altura de montaje ya requerida, en ese caso no es
necesario hacer correciones.
La curva Isolux de la Imagen 1 se expresa en valores relativos a la iluminancia máxima, que es del 100%, a una altura de montaje h. Para conocer el valor real de la iluminancia en un punto concreto
se calcula como:
Donde
- φ es el factor de la luminaria en uso; proporcionado en el mismo diagrama
- Φ es el flujo luminoso de la lámpara en cd/m2
- h es la interdistancia de las luminarias en m
Imagen - Curva Isolux (Fuente: Manual de iluminación INDAL)
- Curva Isocandela
Las curvas isocandela representan, mediante curvas de nivel, los puntos que tienen la misma intensidad luminosa.
Para ello se supone que la luminaria está situada en el centro de una esfera, y sobre la superficie de la esfera se unen los puntos de igual intensidad luminosa para crear las curvas.
Estas curvas se utilizan para proyectores y alumbrado vial.
Imagen - Diagrama Isocandela (Fuente: Manual de iluminación INDAL)
Estos diagramas, igual que los diagramas isolux suelen dar los valores de la intensidad en candelas por cada 1000 lúmenes de flujo luminoso.
- Curvas del factor de utilización
Las curvas del coeficiente de utilización se utilizan para indicar el porcentaje de flujo luminoso que incide sobre el camino.
Las curvas del factor de utilización se dan en función de la altura de montaje:
Imagen - Factor Utilizacion (Fuente: Manual de iluminación INDAL)
La iluminancia media se calcula:
Donde:
- η: factor de utilización
- Φ: flujo luminos de la lámpara en lúmenes [lm]
- n: número de lámparas por luminaria
- fm: factor de mantenimiento
- w: ancho del camino en metros [m]
- s: distancia entre luminarias en metros [m]
- Conos de iluminancia
Los conos de iluminancia se utilizan en las lámparas que llevan incorporado un reflector. Consiste en la representación en alzado de una sección vertical, por el eje de la fuente proyectado por debajo de la
lámpara. En él se expresan distintos valores de iluminación, en lux, a diferentes alturas, en m, desde la lámpara. El corte transversal del cono expresa el diámetro del círculo luminoso que se produce en cada
altura.
El diámetro del círculo luminoso se calcula como:
Donde:
- h: altura en metros [m]
- β: ángulo de conentración
- d: diámetro del círculo luminoso en metros [m]
Cuando el reflector no es simétrico, el círculo luminoso se convierte en una elipse.
Los conos de iluminancia se utilizan para resolver problemas de iluminación localizada, para ver la altura de montaje necesaria o con una altura determinada fija ver que fuente de luz proporciona los niveles de
iluminación deseados. Como por ejemplo se muestra en la siguiente imagen:
Imagen - Cono de iluminancia (Fuente: LAMP)
- Iluminación con proyectores
En el caso de que sea necesario conseguir una intensidad luminosa en un ángulo muy determinado, se opta por el uso de
proyectores.
Los proyectores pueden utilizar casi cualquier tipo de lámpara, pero hay que tener en cuenta que su montaje se realiza a una altura determinada del suelo.
La información fotométrica de los proyectores se encuentra en diagramas cartesianos.
- Estanqueidad
El entorno en el que se instala también influye en la elección de la luminaria.
En espacios exteriores cercanos al mar la luminaria deberá ser resistente a la corrosión y humedad. En cambio una luminaria de oficina no necesita ser resistente
a la corrosión.
- Protección eléctrica
Cuando las luminarias están al alcance de las personas y pueden provocar situaciones de peligro es necesario aumentar la protecció. Del mismo modo, que si
la luminaria está en contacto con el agua requerirá otro grado de protección.
Lámparas
Existe una gran variedad de factores que pueden influir a la hora de elegir una lámpara e infinitos tipos. Pero para cumplir con las exigencias calculadas previamente, los factores más importantes a
considerar son:
- Eficacia luminosa: tiempo diario de funcionamiento y consumo energético razonable
- Vida útil: requerimiento de mantenimiento, frecuencia de encendido-apagado y tiempo diario de funcionamiento
- Características de color: demandas estéticas, fidelidad en la reproducción de los colores, necesidades de ambientación, apariencia
de los objetos.
- Tamaño del emisor de luz: requerimiento de mantenimiento y espacio
- Tiempo de encendido: demanda de seguridad, requerimiento de mantenimiento
A continuación se muestra una tabla comparativa de las distintas fuentes de luz:
Tabla - Cuadro comparativo de las fuentes de luz
Equipos de regulación y control
Las instalaciones de alumbrado, generalmente, sólo deben proporcionar luz durante las horas en las que la luz natural no es suficiente.
Cada una de las luminarias debe llevar integrado un dispositivo de regulación del nivel luminoso, que se accione, por ejemplo a través de un reloj astronómico, para satisfacer los cambios de las necesidades
lumínicas.
Estas necesidades pueden variar en función de la hora, estación del año o necesidades de los usuarios.
Por ejemplo, la Imagen 7 muestra el cambio de flujo luminoso en una calle del centro de Getafe y la La Tabla 1 corresponde al número de horas de funcionamiento de una instalación de alumbrado vial, con
reloj astronómico instalado, para disminiur el flujo luminoso de acuerdo con las horas de ocaso y orto del lugar en el que está instalado.
Imagen - Reducción del nivel de iluminación(Fuente: PHILIPS)
Tabla - Horas de funcionamiento (Manuel García Gil)
La reducción se puede llevar a cabo distintos modos; apagando la mitad o más fuentes de luz o reduciendo la emisión de flujo con los sistemas de
regulación. Por lo que el horario establecido será acordado durante el diseño de la instalación, teniendo en cuenta:
- Las instalaciones de alumbrado vial, urbano y zonas de aparcamientos y grandes reducirán el flujo luminoso (a partir de las 22:00 horas en invierno y de las 24:00 en verano)
- La iluminación deportiva sólo estará encendida durante el tiempo de uso.
- Las instalaciones de iluminación ornamental, normalmente se apagarán por completo cuando no existan usuarios para su disfurte
Disposición de las luminarias
Tanto para alumbrado de interior como exterior, existen distintas posibilidades de implantación de las luminarias. En cualquier caso,
para realizar el estudio, a parte de las lumunirias y fuentes de luz, otros factores que definen la elección de la implantación son:
- Dimensión del espacio a iluminar y altura de la instalación.
- Posibilidad física de la instalación; pueden existir obstáculos, como por ejemplo, árboles, maquinaria, etc. que impiden la
instalación.
Una vez realizado el estudio de implantación es posible que aparezcan limitaciones de cualquier tipo (dimensionales, lumínicas, etc) que obliguen a replantear si las luminarias y lámparas elegidas son las
correctas. En algunos casos es posible tener que cambiar algún elemento.
A continuación se muestran dos ejemplos de implantación de luminarias.
Imagen - Alumbrado de interior localizado
Imagen - Alumbrado de exterior. Implantación bilateral tresbolillo (Fuente: IDAE)
Flujo luminoso |
x
Cantidad de luz emitida por una fuente de luz en todas las direcciones del espacio, en lumen [lm]
Más información
Intensidad luminosa |
x
Flujo luminoso emitido por una fuente de luz en una dirección dada, en candelas [cd]
Más información
Iluminancia |
x
Flujo lumínico que incide sobre la unidad de superficie, en lux [lx]
Más información
Luminancia |
x
Intensidad luminosa por unidad de superficie aparente de una fuente que emite luz o que la refleja, captada por el ojo humano, en candela/metro2 [cd/m2]
Más información
Deslumbramiento |
x
Pérdida o disminución de la capacidad visual debido al exceso de luminancia del objeto que se observa o incide sobre el ojo.
Más información
Contraste |
x
Mide la relación entre la luminancia de un objeto y la luminancia de su fondo.
Más información
Equilibrio Lumínico |
x
El equilibrio lumínico es la uniformidad en 3D y de las luminancias. Es una magnitud muy compleja de calcular porque aunque el ojo humano no distingue entre los distintos niveles de iluminación del espacio, estos existen.
Más información
Uniformidad extrema (Ue) |
x
Relación la iluminancia mínima y máxima de una instalación
Más información
Mantenimiento |
x
La iluminancia inicial proporcionada por la instalación disminuye de manera gradual con el tiempo debido al uso, disminución de los lúmenes de las lámparas, a la suciedad del sistema, etc. Pero es posible mantener la iluminancia sobre un mínimo si se limpian las lámparas y luminarias, se reemplazan las lámparas quemadas o gastadas. Es decir, si se establece un programa de mantenimiento de la instalación.
Más información
Eficacia luminosa |
x
Flujo que emite una fuente de luz por cada vatio consumido, en lumen/vatio [lm/W]
Más información
Distribución espectral |
x
La distribución espectral representa la cantidad de energía radiada que emite la fuente de luz en las diferentes áreas visibles del espectro.
Más información
Temperatura del color |
x
La temperatura del color mide el grado de calidez o frialdad que reproduce una fuente de luz. Se expresa en grados Kelvin [K].
Más información
Índice de reproducción cromática (IRC) |
x
El IRC es la capacidad de la fuente de luz para reproducir fielmente el color, comparándola con un patrón de referencia.
Más información
Depreciación Luminosa |
x
La depreciación luminosa hace referencia a la pérdida de iluminancia que sufre la instalación a lo largo de uso.
Más información
Adaptación |
x
Habilidad del ojo para enfocar y ajustarse cuando hay cambios en el nivel de iluminación
Más información
Capacidades Visuales |
x
Habilidad del ojo para enfocar y ajustarse cuando hay cambios en el nivel de iluminación
Más información
Vida Útil |
x
La vida útil de una lámpara se define como el número de horas de funcionamiento antes de sufrir una depreciación del 30%.
Más información
Tiempo de encendido |
x
El tiempo de encendido es el tiempo necesario de las lámparas para llegar al nivel estable de flujo luminoso, arrancando en frío
Más información
Flujo hemisférico superior instalado |
x
Porcentaje de flujo emitido por encima del plano horizontal y el flujo total de la luminaria
Más información
Índice de reflexión |
x
Relación entre el flujo luminoso reflejado y el flujo incidente
Más información
Deslumbramiento directo |
x
Deslumbramiento que se produce por una luminaria situada dentro del campo visual.
Más información
Fuentes de luz de alta intensidad (HID)|
x
Dentro de este grupo se encuentran las lámparas de vapor de mercurio, halogenuros metálicos y vapor de sodio
Más información
Agudeza visual|
x
Capacidad del ojo para reconocer y distinguir detalles de objetos situados a distancias cortas.
Más información