Diseño y Proyecto
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Elección de sistemas de alumbrado
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.
Luminarias
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
- 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
- Curva Isocandela
- Curvas del factor de utilización
- 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
- h: altura en metros [m]
- β: ángulo de conentración
- d: diámetro del círculo luminoso en metros [m]
- Iluminación con proyectores
- Estanqueidad
- Protección eléctrica
- 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
- 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
- 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.
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
Imagen - Curva Isolux (Fuente: Manual de iluminación INDAL)
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.
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:
El diámetro del círculo luminoso se calcula como:
Donde:
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)
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.
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.
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:
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:
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:
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
