Iluminación viaria y urbana
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:
- Utilización de la vía: cantidad de tráfico de vehículos, personas, ciclistas, etc.
- Dificultad de la tarea de conducción
- Tipo de cruce
- Nivel de luminosidad del entorno
- Separación de calzadas
- Seguridad para las personas
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.
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.
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.
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.
Imagen - Uniformidad (Fuente: LICHT)
Deslumbramiento
- El deslumbramiento perturbador, como se ha comentado, produce una pérdida de visión que no es necesariamente molesta y está producido por las fuentes de luz situadas en el campo de visión del
usuario de la vía. Al incidir directamente la luz sobre la retina, aparece el velo luminoso provocando una disminución de la capacidad visual de contraste.
La medida de la pérdida de visión producida por este deslumbramiento se realiza mediante el cálculo de el incremento de umbral de contraste .
- El deslumbramiento molesto también lo producen las fuentes situadas en el campo de visión, pero solo crean una sensación desagradable. La medida de este deslumbramiento se mide mediante
el índice de deslumbramiento (GR).
Nota
Según el R.D. 1890/2008, el deslumbramiento está establecido para las instalaciones de alumbrado de carreteras en la siguiente tabla:
Tabla - Deslumbramiento para instalaciones de alumbrado de carreteras (Fuente: R.D. 1890/2008)
- El deslumbramiento molesto en las instalaciones de alumbrado ambiental está clasificado por el índice de deslumbramiento D.
Tabla - Deslumbramiento para instalaciones de alumbrado ambiental (Fuente: R.D. 1890/2008)
El índice D se calcula como:
Donde:
- I es el valor máximo de la intensidad luminosa en cualquier dirección que forme un ángulo de 85º con la vertical
- A es el área aparente de las partes luminosas de la luminaria en un plano perpendicular a la direccion de la intensidad (I)
El índice de deslumbramiento D para instalaciones de alumbrado peatonal se establece en función de la altura de montaje, en metros, de las luminarias como indica la Tabla 4
Tabla - Clases D de índice de deslumbramiento (Fuente: R.D. 1890/2008)
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.
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 - 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]
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