Iluminación viaria y urbana


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Criterios de Diseño

Este apartado se ha centrado en la descripción de los requisitos lumínicos, pero tal y como se comentó en el capítulo Diseño y Proyecto, existen muchos otros factores que se deben considerar por normativa para el diseño de la instalación, como por ejemplo: límites de la luz intrusa, mantenimiento, requisitos económicos, etc.

Para consultar todos los requisitos de diseño hacer click aquí.

 

Una vez establecida la situación de proyecto, la norma UNE-EN 13201, establece los requerimientos de las magnitudes luminosas para cada clase de alumbrado. Las tablas mostradas a continuación, se pueden encontrar en la norma UNE-EN 13201 y el R.D. 1890/2008.

La elección de clase de alumbrado se realiza en función de:

 

Por ejemplo, para una situación de proyecto A1, si la instensidad del tráfico es media, entre 15.000 y 25.000 vehículos, la clase de alumbrado corresponde a ME2.

Poder revelador

Tabla - Ejemplo clase de alumbrado (Fuente: R.D. 1890/2008)

Según la norma UNE-EN 13201-2-3-4, cada clase de alumbrado ha de cumplir con los requisitos fotométricos aplicables a la vía de estudio en particular.
ejemplo requisitos

Tabla - Ejemplo requisito lumínicos (Fuente: R.D. 1890/2008)

La C.I.E clasifica las vías de tránsito peatonal y recomienda valores para la iluminancia horizontal según se muestra en siguiente Tabla.
Descripción de la vía Clase de Iluminación Nivel Iluminancia media Em [lux] Nivel mínimo iluminancia Emin
[lux]
Calles de gran importancia y prestigio urbano P1 20 7,5
Calles de uso elevado por peatones y ciclistas P2 10 3
Calles de uso moderado por peatones y ciclistas P3 7,5 1,5
Calles de uso bajo, únicamente asociada a las propiedades adyacentes P4 5 1
Calles de uso bajo, únicamente asociada a las propiedades adyacentes. Importante preservar el carácter arquitectónico del ambiente P5 3 0,6
Calles de uso escaso, únicamente asociada a las propiedades adyacentes. Importante preservar el carácter arquitectónico del ambiente P6 1,5 0,2
Calles donde solo se requiere guiado visual P7 - -

Tabla - Clasificación CIE para iluminancia horizontal

 

Nivel de luminancia

El nivel de luminancia de la carretera influye en la capacidad visual del conductor a la hora de identificar los objetos por el contraste entre obstáculo y fondo.

La influencia se observa en la Imagen 3 donde se muestra la relación del poder revelador (RP) con el nivel de luminancia. El poder revelador se define como el porcentaje de objetos situados en un camino iluminado que son detectables por una serie de observadores. Cuando aumenta el nivel de luminancia aumenta el porcentaje de poder revelador.

Poder revelador

Imagen - Curva de Poder Revelador (Fuente: IDAE)

El brillo de los alrededores también afecta al nivel de luminancia. Si los alrededores tienen más brillo que el camino, se reduce la sensibilidad al contraste, por lo que se debe aumentar la luminancia del camino. En cambio, cuando los alrededores son más oscuros que el camino, el ojo se adapta al nivel de la superfice y se reduce la capacidad de ver los objetos de las zonas más oscuras. En este último caso la solución es aumentar la luminancia de los alrededores.

 

Uniformidad de luminancia

Para conseguir una iluminación óptima, la uniformidad debe debe mantener en todo momento igual para que las condiciones visuales del conductor o peatón sean las mismas desde cualquier punto de observación.

Desde el punto de vista de las capacidades visuales, el factor de uniformidad general. no puede ser inferior 0,4. Como se observa en la Imagen 3 cuando disminuye la uniformidad general hasta 0.2, con el mismo valor de deslumbramiento TI=7%, para tener el mismo poder revelador hay que aumentar el nivel de luminancia de 0,6 cd/m2 hasta 1,5 cd/m2 aproximadamente.
Pero no es suficiente con tener un Uo bueno, el valor de la uniformidad longitudinal que hace referencia al confort visual también se debe tener en consideración.

En la Imagen 2 se observa que la uniformidad de la calzada no es la misma en ambas fotografías. La imagen de la derecha muestra una uniformidad constante, mientras que la de la izquierda no.

Uniformidad

Imagen - Uniformidad (Fuente: LICHT)

 

Deslumbramiento

Los criterios de deslumbramiento que se aplican en la iluminación viaria y urbana son el del deslumbramiento perturbador y el deslumbramiento molesto.

 

Relación entorno (SR)

También conocido como el factor de borde, es el mínimo entre la relación de la iluminancia media de la zona situada en el exterior de la calzada y la iluminancia media de la zona adyacente situada sobre la calzada, en ambos lados del borde de la misma.

El cálculo de la relación entorno asegura que el conductor sea capaz de distinguir los objetos situados a ambos lados de la calzada.

La relación entorno SR es la menor de las relaciones obtenidas, calculada como la relación entre la iluminancia media de la zona situada en el exterior de la calzada y la iluminancia media de la zona adyacente situada sobre la calzada.

El valor de ASR de todas las zonas de cálculo es 5 metros. Si la anchura de la calzada es inferior a 10 metros, el valor de ASR es la mitad de la anchura de la calzada.

La separación entre los puntos de luz es S.

relacion entorno

Tabla - Relación entorno (SR) (Fuente: COITIAB)

 

Guiado óptico y orientación visual

Un buen diseño del trazado del camino reduce accidentes y aumenta la seguridad de los usuarios. Cada camino en particular deberá diseñarse para que cualquier usuario reconozca el recorrido, aunque sea la primera vez que lo haga.
En el caso de alumbrado ambiental, este factor es importante porque permite al peatón anticiparse a agresiones o robos.

Cuando exista tráfico de vehículos por una zona peatonal, ésta se iluminará como una vía pública.

 

Limitación de la luz intrusa o molesta

Los efectos producidos por la luz intrusa deben minimizarse al máximo, para ello, cualquier instalación se diseñará de manera que cumpla con los valores máximos establecidos en la siguiente tabla:

Tabla 3 ITC-EA-03

Tabla - Limitaciones de luz molesta procedente de instalaciones de alumbrado exterior (Fuente: R.D. 1890/2008)

 

Flujo luminoso | x

Cantidad de luz emitida por una fuente de luz en todas las direcciones del espacio, en lumen [lm]

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Intensidad luminosa | x

Flujo luminoso emitido por una fuente de luz en una dirección dada, en candelas [cd]

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Iluminancia | x

Flujo lumínico que incide sobre la unidad de superficie, en lux [lx]

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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]

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Uniformidad | x

La uniformidad hace referencia a la iluminancia proporcionada sobre la superficie de referencia, generalmente la iluminancia no será uniforme, pero es una magnitud importante para el confort y la visión.

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Deslumbramiento | x

Pérdida o disminución de la capacidad visual debido al exceso de luminancia del objeto que se observa o incide sobre el ojo.

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Contraste | x

Mide la relación entre la luminancia de un objeto y la luminancia de su fondo.

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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.

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Uniformidad General (Uo) | x

Relación entre la luminancia mínima y la luminancia media de una instalación

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Uniformidad longitudinal (UL) | x

Relación la luminancia mínima y máxima longitudinal de una instalación

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Uniformidad extrema (Ue) | x

Relación la iluminancia mínima y máxima de una instalación

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Uniformidad media (Um) | x

Relación la iluminancia mínima y la iluminancia media 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.

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Eficacia luminosa | x

Flujo que emite una fuente de luz por cada vatio consumido, en lumen/vatio [lm/W]

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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.

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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].

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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.

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Depreciación Luminosa | x

La depreciación luminosa hace referencia a la pérdida de iluminancia que sufre la instalación a lo largo de uso.

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Adaptación | x

Habilidad del ojo para enfocar y ajustarse cuando hay cambios en el nivel de iluminación

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Capacidades Visuales | x

Habilidad del ojo para enfocar y ajustarse cuando hay cambios en el nivel de iluminación

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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%.

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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

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Flujo hemisférico superior instalado | x

Porcentaje de flujo emitido por encima del plano horizontal y el flujo total de la luminaria

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Índice de reflexión | x

Relación entre el flujo luminoso reflejado y el flujo incidente

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Deslumbramiento directo | x

Deslumbramiento que se produce por una luminaria situada dentro del campo visual.

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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

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Agudeza visual| x

Capacidad del ojo para reconocer y distinguir detalles de objetos situados a distancias cortas.

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