Iluminación viaria y urbana
Características | Tipologías | Criterios de diseño | Sistemas de iluminación | Implantaciones típicas | Ejercicios
Sistemas de iluminación
Luminarias
La selección de las luminarias es bastante compleja, pero gracias a la gran variedad de fabricantes y modelos, solamente hay que seleccionar
la que más se adecue a los requisitos estudiados.
Los factores más imporantes a tener en cuenta para la elección de la luminarias son:
- La distribución del flujo luminoso que se obtienen a partir de las curvas fotométricas proporcionadas por el fabricante.
- Características propias de las luminarias: alcance, dispersión, control del deslumbramiento
- La protección eléctrica; las luminarias de alumbrado público deben ser de clase I o clase II, según la norma UNE EN 60598.
- La estanqueidad; garantiza la conservación de las características fotométricas. El grado de estanqueidad mínimo aconsejable lo define la norma UNE EN60598
- La temperatura de la luminaria debe ser la adecuada para no perjudicar a la luminaria ni a los elementos que la componen
- La resistencia al impacto de las luminarias de alumbrado público deben ser como mínimo de grado 3
- La resistencia a la corrosión se definirá a partir de la zona donde se instale la luminaria
- Facilidad de montaje y mantenimiento
- Geometría de la instalación; altura de la luminaria y ancho de la vía
- El diseño; también variará a gusto de las necesidades y condiciones
A continuación se muestran ejemplos de luminarias para los distintos tipos de vías:
Luminaria para alumbrado funcional vial; las exigencias de calidad y resistencia son máximas, pero no importa su diseño.
Imagen - Luminaria Funcional Vial - Residium
Luminaria para alumbrado funcional estilo; las exigencias de calidad y resistencia son elevadas, pero se considera el aspecto de diseño y visual. Puede provocar pérdidas en características funcionales, pero prevalece la imagen de la luminaria y la integración con el entorno.
Imagen - Luminaria Funcional Estilo - Modena
Luminaria ambiental urbana; las exigencias de imagen superan a las funcionales, pero tienen unos requerimientos lumínicos mínimos que se deben cumplir.
Imagen - Luminaria Ambiental Urbana - CityZen
Luminaria ambiental época; luminarias para emplazamientos muy específicos, donde se precisa luminarias de este estilo, por ejemplo cascos antiguos de ciudades. Los requerimientos lumínicos no son muy altos.
Imagen - Luminaria Ambiental Epoca - Montmartre
Luminaria parque o jardín; destinadas a espacios con poca edificación alrededor, parques, jardines, etc. Las exigencias de imagen superan a las funcionales, pero existen unos límites que no pueden disminuir.
Imagen - Luminaria Ambiental Parque - Aether
Luminarias específicas; cada caso debe estudiarse por separado.
Imagen - Luminaria Especifica - CityWing
Lámparas
En general, las lámparas más utilizadas para la iluminación viaria y urbana son las lámparas de vapor de sodio,
halogenuros metálicos y LED.
Los factores a tener en cuenta a la hora de elegir una lámpara son:
- Eficacia luminosa
- Duración de la vida real de la lámpara
- Flujo luminoso
- Temperatura de color
- Rendimiento de color
- Factor de depreciación luminosa
Los tipos de lámparas utilizadas para las instalaciones de alumbrado funcional son:
- Lámparas de halogenuros metálicos
Por sus características compactas y con un haz de luz potente es la lámpara más utilizada para iluminación exterior.
Tabla - Características de la lámpara de halogenuros metálicos
- Lámparas de vapor de sodio alta presión
La eficiencia energética de estas lámparas es mucho más elevada que la de las de vapor de mercurio, su vida útil es larga, pero tienen peores cualidades cromáticas. El nivel de IRC es suficiente para cumplir con las exigencias de color, por lo tanto se utilizan más que las anteriores sobretodo por temas como el ahorro energético. - Lámparas de vapor de sodio a baja presión
Actualmente son las lámparas con mayor eficacia luminosa, tienen una vida útil elevada pero las cualidades cromáticas son pésimas. El color amarillo-anaranjado que emiten, limitan su uso a iluminación de carreteras, autopistas, áreas industriales, etc. - LED
Los LED ya sea por su constante cambio como por la amplía cantidad de tipologías y en consecuencia cualidades, hacen complicada la elección de este tipo de lámparas.
La eficiencia de estas fuentes de luz no supera la eficiencia de las lámparas de halogenuros metálicos ni las de vapor de sodio y la larga vida útil está condicionada al diseño de ventilación. Por lo tanto, habrá que esperar todavía un tiempo a que los LEDs sean las mejores lámparas para la mejor elección en alumbrado exterior. - Lámparas fluorescentes
Este tipo de lámparas solo se fabrican en bajas potencias. Solo se utilizarán en espacios donde el nivel de iluminación sea bajo.
Tabla - Características de la lámpara de vapor de sodio de alta presión
Tabla - Características de la lámpara de vapor de sodio de baja presión
Tabla - Características de la lámpara LED
Las lampáras utilizadas para el alumbrado ambiental tendrán una temperatura de color entre los 1.800-3.300 K. Las principales lámparas utilizadas son las de
vapor de mercurio, vapor de sodio y fluorescencia.
Tabla - Características de la lámpara Fluorescente
Según el R.D. 1890/2008, las lámparas deben tener una eficacia luminosa superior a:
- 40 lm/W, para alumbrado de vigilancia y seguridad nocturna y de señales y anuncios luminosos
- 65 lm/W, para alumbrado vial, específico y ornamental.
Equipos auxiliares
Todas las lámparas utilizadas son lámparas de descarga o LEDs, por lo que necesitan un
equipo auxiliar para su arranque y/o funcionamiento. Como por ejemplo, balasto o arrancador
Los equipos auxiliares que se utilicen deben tener en cuenta los siguientes factores:
- Posibilidad de regulación
- Elevado grado de estanqueidad para alargar la vida de la instalación
- Uso de equipos electrónicos siempre que sea posible
Según el R.D. 1890/2008, para garantizar que los parámetros de diseño de las instalaciones se ajustan a los valores nominales previstos, los equipos auxiliares que se utilicen, deben cumplir con las especificaciones de funcionamiento de las normas:
- UNE-EN 60921 Balastos para lámparas fluorescentes
- UNE-EN 60923 Balastos para lámparas de descarga, excluidas las fluorescentes
- UNE-EN 60921 Balastos electrónicos alimentados en c.a. para lámparas fluorescentes
Soportes
Los soportes tienen la función de mantener la luminaria en la posición necesaria, por ejemplo mediante: brazos, báculos, columnas, etc.
Los factores a tener en cuenta para la elección del soporte son:
- Altura y saliente; factores que afectan a la distribución luminosa
- Resistencia del material que lo compone
- Diseño para resistir la acción del viento y solicitaciones mecánicas
- Facilidad de instalación y mantenimiento
- Es el conjunto visible de la instalación
Imagen - Soportes (Fuente: LYTE)
Flujo luminoso | x
Cantidad de luz emitida por una fuente de luz en todas las direcciones del espacio, en lumen [lm]
Intensidad luminosa | x
Flujo luminoso emitido por una fuente de luz en una dirección dada, en candelas [cd]
Iluminancia | x
Flujo lumínico que incide sobre la unidad de superficie, en lux [lx]
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]
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.
Deslumbramiento | x
Pérdida o disminución de la capacidad visual debido al exceso de luminancia del objeto que se observa o incide sobre el ojo.
Contraste | x
Mide la relación entre la luminancia de un objeto y la luminancia de su fondo.
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.
Uniformidad General (Uo) | x
Relación entre la luminancia mínima y la luminancia media de una instalación
Uniformidad longitudinal (UL) | x
Relación la luminancia mínima y máxima longitudinal de una instalación
Uniformidad extrema (Ue) | x
Relación la iluminancia mínima y máxima de una instalación
Uniformidad media (Um) | x
Relación la iluminancia mínima y la iluminancia media de una instalación
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.
Eficacia luminosa | x
Flujo que emite una fuente de luz por cada vatio consumido, en lumen/vatio [lm/W]
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.
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].
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.
Depreciación Luminosa | x
La depreciación luminosa hace referencia a la pérdida de iluminancia que sufre la instalación a lo largo de uso.
Adaptación | x
Habilidad del ojo para enfocar y ajustarse cuando hay cambios en el nivel de iluminación
Capacidades Visuales | x
Habilidad del ojo para enfocar y ajustarse cuando hay cambios en el nivel de iluminación
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%.
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
Flujo hemisférico superior instalado | x
Porcentaje de flujo emitido por encima del plano horizontal y el flujo total de la luminaria
Índice de reflexión | x
Relación entre el flujo luminoso reflejado y el flujo incidente
Deslumbramiento directo | x
Deslumbramiento que se produce por una luminaria situada dentro del campo visual.
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
Agudeza visual| x
Capacidad del ojo para reconocer y distinguir detalles de objetos situados a distancias cortas.