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Electrotecnia. Manual deluminotecniaAutor: jesus aguilar

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Presentación del curso

Luminotecnia práctica. Este curso de luminotecnia, que es un manual o guíadiseñado especialmente para la gente interesada en esta rama tan fascinante de la electrotecniaelectrotecnia, no sólo presenta temas tan interesantes como la luz y suspropiedades, el ojo humano y su anatomía, sino que también enseña los pasos aseguir para conseguir iluminar espacios interiores de forma adecuada, cumpliendolas correspondientes normas, y mediante la aplicación de conceptos yprocedimientos bien estructurados propios de la luminotecnia.

El ojo es un órgano sensible a la luz, el cual permite crear una imagen de lo que nosrodea. Por ello es indispensable una iluminación adecuada para producirle el menordaño posible, ya que las fuentes de luz se encuentran en todas partes, y suconcentración excesiva podría ocasionar serios daños al sentido de la vista.

Por estas razones, es muy importante conocer en profundidad a la luminotecnia y asus diversas aplicaciones.

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1. Luminotecnia. Un método práctico de aplicación

Una iluminación adecuada, es indispensable para el desarrollo correcto de lasactividades en el lugar de trabajo. Los seres humanos poseen un órgano sensible ala luz, el cual permite crear una imagen de lo que nos rodea, este órgano es el ojo.Por ello es indispensable una iluminación adecuada para producir el menor dañoposible al ojo. La legislación Venezolana Obliga a los patronos a suministrar lailuminación adecuada para el normal desarrollo de las actividades de sustrabajadores.

Citaremos algunos artículos, como por ejemplo, el Reglamento de las Condicionesde Higiene y Seguridad en el Trabajo (Gaceta Oficial Nº 1.631 de 31 de Diciembre de2010, en su título II De las Condiciones de Higiene, Capítulo VI De la Iluminación,artículo 129), el cual establece:“El patrono deberá tomar las medidas necesarias para que todos los lugaresdestinados al trabajo, tengan iluminación natural o artificial en cantidad y calidadsuficiente,…”

Existen diversos métodos los cuales permiten realizar el cálculo para las luminarias,necesarias para un determinado espacio. En este manual solo se menciona uno deesos métodos. Además en este mundo donde la tecnología evoluciona a diario, yaestá disponible en el mercado software capaz de calcular las luminarias necesariaspara interiores.

Es necesario destacar que este manual es de carácter informativo, que fue realizadopor ocio. La información contenida en él, solo muestra un método para iluminarespacios interiores.

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2. La luz. Fundamentos

Generalidades:

Es sabido que existen diversos tipos de energía: mecánica, térmica, electrostática yelectromagnética.

• Si a un cuerpo en reposo se le suministra energía mecánica, éste tiende a ponerseen movimiento transformando la energía suministrada en energía cinética, energíaque lleva consigo y que comunica a otros cuerpos si colisiona con ellos.

• El calor es una forma de energía que se propaga por convección, conducción oradiación.

• Cuando “encendemos la luz”, conectamos el filamento metálico de una lámparaincandescente a través de una diferencia de potencial, lo cual hace fluir cargaeléctrica por el filamento de un modo parecido a cómo la diferencia de presión deuna manguera de riego hace fluir el agua por su interior.

El flujo de electrones constituye la corriente eléctrica. Usualmente asociamos lacorriente al movimiento de cargas en cables conductores, pero la corriente eléctricasurge de cualquier flujo de carga. Cuando la corriente eléctrica se propaga a travésde los conductores y llega a un receptor éste se transforma en otro tipo de energía.

• Si el cuerpo o fuente emisora irradia energía, la propagación se produce porradiación en forma de ondas que son las perturbaciones físicas que se propagan através de un determinado medio o en el vacío.

Las ondas mecánicas propagan este tipo de energía a través de un medio materialelástico. Son ondas longitudinales porque en ellas coincide la vibración de laspartículas con la dirección de la propagación.

Dos ejemplos son las vibraciones de un muelle y el sonido. En un muelle lasvibraciones se propagan en una sola dirección y en el caso del sonido, se propagantridimensionalmente.

Las ondas electromagnéticas propagan energía producida por oscilaciones decampos eléctricos y magnéticos y no necesitan un medio material de propagación.(Ej. La luz)

Dentro de las diferentes formas de propagación de las ondas se definen diversosregímenes. Desde el punto de vista de la luminotecnia, nos interesa el régimenperiódico, que se define como aquel que se repite a intervalos regulares de tiempo yque se expresa gráficamente mediante varias formas de onda.

Aquí, la forma de la onda representa oscilaciones como fenómenos en los que lamagnitud física es función periódica de una variable independiente (el tiempo), cuyovalor medio es nulo. Es decir, se trata de funciones armónicas simples ofundamentales, como el seno o el coseno, de una sola variable, unidimensional ytransversales (se propagan perpendicularmente a la dirección en que vibran laspartículas).

En definitiva, existe un conjunto muy amplio de fenómenos físicos, eléctricos yelectro- magnéticos, entre los que se incluye la electricidad, la luz, el sonido, lasondas hertzianas o el oleaje del mar, cuyas características quedan determinadas

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ondas hertzianas o el oleaje del mar, cuyas características quedan determinadasmediante el estudio de las ondas sinusoidales.

De ahí que se utilice el concepto de radiación de las ondas y las características quelas definen.

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3. Espectro electromagnético. Definición

Dado que las radiaciones electromagnéticas son de la misma naturaleza y todas sepropagan en el vacío a la misma velocidad (V = 3x10^8[ m/s]), las característicasque las diferencia es su longitud de onda, o lo que es lo mismo, su frecuencia ( V = · f).

Entre las radiaciones electromagnéticas debemos incluir los Rayos Gamma, Rayos X,Radiación Ultravioleta, Luz, Rayos Infrarrojos, Microondas, Ondas de Radio y otrasradiaciones.

El ojo humano es sensible a la radiación electromagnética con longitudes de ondacomprendidas entre 380 y 780 nm, aproximadamente, margen que se denomina luzvisible. Las longitudes de onda más cortas del espectro visible corresponden a la luzvioleta y la más larga a la luz roja, y entre estos extremos se encuentran todos loscolores del arco iris (Fig. 2). Las ondas electromagnéticas con longitudes de ondaligeramente inferiores a las de la luz visible se denominan rayos ultravioleta, y lasque poseen longitudes de onda ligeramente superiores, se conocen como ondasinfrarrojas. La radiación térmica emitida por los cuerpos a temperaturas ordinariasestá situada en la región infrarroja del espectro electromagnético. No existen límitesen las longitudes de onda de la radiación electromagnética; es decir, todas laslongitudes de onda (o frecuencias) son teóricamente posibles.

Hay que tener en cuenta que los intervalos de longitud de onda (o de frecuencia) enlos que se divide el espectro electromagnético no están a veces bien definidos yfrecuentemente se solapan. Por ejemplo, las ondas electromagnéticas conlongitudes de onda del orden de 0,1 nm, suelen denominarse Rayos X, pero si seoriginan a partir de la radiactividad nuclear, se llaman Rayos Gamma.

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Clasificación del espectro visible.

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4. El ojo. Anatomía

El ojo es un órgano que detecta la luz, por lo que es la base del sentido de la vista.Se compone de un sistema sensible a los cambios de luz, capaz de transformaréstos en impulsos eléctricos. Los ojos más sencillos no hacen más que detectar silos alrededores están iluminados u oscuros. Los más complejos sirven paraproporcionar el sentido de la vista.

Los ojos compuestos se encuentran en los artrópodos (insectos, arácnidos,miriápodos, crustáceos, etc.) y están formados por muchas facetas simples llamadasomatidios que dan una imagen en mosaico, no imágenes múltiples, como a menudose cree.

En la mayoría de los vertebrados y algunos moluscos, el ojo funciona como unacámara, proyectando imágenes en la retina, donde la luz se transforma, gracias aunas células llamadas foto receptoras, en impulsos nerviosos que son trasladados através del nervio óptico al cerebro.

Superficies Reflectoras.

Generalidades:

Cuando un rayo de luz se propaga por un medio y alcanza el límite que lo separa deun segundo medio, puede suceder, que retorne al primero (reflexión), o que loatraviese y que ingrese al segundo medio donde una parte, se convertirá en otraforma de energía (absorción), y la otra no cambiará (transmisión).

Dos, o tres de dichos fenómenos, ocurren simultáneamente, y como la energía no sepuede destruir, la suma de la energía transmitida, absorbida y reflejada debe serigual a la energía incidente.

Por lo tanto, la aplicación de la luz en la forma más conveniente exige un control yuna distribución que se consigue modificando sus características a merced de losfenómenos físicos de reflexión, absorción y transmisión de la luz, sin olvidarnos deotro cuarto factor conocido como refracción.

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5. Reflexión de la luz

Cuando unas ondas de cualquier tipo inciden sobre una barrera plana como unespejo, se generan nuevas ondas que se mueven alejándose de la barrera. Estefenómeno se denomina reflexión.

Cuando la luz es reflejada por una superficie, un porcentaje de dicha luz se pierdedebido al fenómeno de absorción.

La relación entre la luz reflejada y la luz incidente se denomina reflectancia de lasuperficie.

Cualquier superficie que no es completamente negra puede reflejar luz. La cantidadde luz que refleja y la forma en que dicha luz es reflejada se determina por laspropiedades de reflexión de la superficie.

Se distinguen cuatro tipos de reflexiones, a saber: reflexión especular, reflexióncompuesta, reflexión difusa y reflexión mixta.

En estas propiedades de reflexión se fundamentan los sistemas reflectores.

Reflexión especular: Se produce cuando la superficie reflectora es lisa. Dichareflexión obedece a dos leyes fundamentales:

1. El rayo incidente, el rayo reflejado y el normal a la superficie en un punto deincidencia se trazan en un mismo plano.

2. El ángulo de incidencia (i) es igual al ángulo de reflexión (r).

Fenómeno de reflexión.

Reflexión compuesta: A diferencia de lo que ocurre en la reflexión especular, no hayimagen de espejo de la fuente de luz, pero el ángulo de intensidad máxima reflejadaes igual al ángulo de incidencia. Esta reflexión ocurre cuando la superficie esirregular o rugosa.

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6. El Color. Teoría

Generalidades:

El color es una interpretación subjetiva psicofisiológica del espectroelectromagnético visible. Las sensaciones luminosas o imágenes que se producen en nuestra retina, alenviarlas al cerebro, son interpretadas como un conjunto de sensacionesmonocromáticas que constituyen el color de la luz.

El sentido de la vista no analiza individualmente cada radiación o sensacióncromática. A cada radiación le corresponde una denominación de color, según laclasificación del espectro de frecuencias.

Es importante indicar que distinguimos a los objetos por el color asignado según suspropiedades ópticas, pero en ellos ni se produce ni tienen color. Lo que sí tienenson propiedades ópticas de reflejar, refractar y absorber los colores de la luz quereciben, es decir:

El conjunto de sensaciones monocromáticas aditivas que nuestro cerebro interpretacomo color de un objeto,depende de la composición espectral de la luz con que seilumina y de las propiedades ópticas que posea el objeto para reflejarla, refractarla oabsorberla.

Fue Newton el primero en descubrir la descomposición de la luz blanca en elconjunto de colores que forma el arco iris. Al hacer pasar un haz de luz blanca através de un prisma obtuvo el efecto que se indica en la Fig. 1.

Descomposición de la luz blanca en el espectro del arco iris.

Clasificación de los colores según el diagrama cromático C.I.E.

La evaluación subjetiva de las superficies de los objetos, tal y como son percibidaspor el ojo, se interpretan en función de los atributos o cualidades del color. Éstasson:

a) Claridad o esplendor: Radiación luminosa que recibimos según la iluminancia queposea el objeto. Un objeto es más claro cuanto más se aleja su color del negro en laescala de grises. Esto hace referencia a la intensidad.

b) Tono o matiz: Nombre común del color (rojo, amarillo, verde, etc.). Hace

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b) Tono o matiz: Nombre común del color (rojo, amarillo, verde, etc.). Hacereferencia a la longitud de onda.

c) Pureza o saturación: La proporción en que un color está mezclado con el blanco.Hace referencia a la pureza espectral.

Para evitar la evaluación subjetiva del color existe el diagrama cromático en formade triángulo, aprobado por la C.I.E., que se emplea para tratar cuantitativamente lasfuentes de luz, las superficies coloreadas, las pinturas, los filtros luminosos, etc.

Todos los colores están ordenados según tres coordenadas cromáticas, x, y, z, cuyasuma es siempre la unidad (x + y + z = 1) y cuando cada una de ellas vale 0´333corresponde al color blanco. Estas tres coordenadas se obtienen a partir de laspotencias específicas para cada longitud de onda. Se fundamenta en el hecho deque al mezclar tres radiaciones procedentes de tres fuentes de distinta composiciónespectral se puede obtener una radiación equivalente u otra de distinto valor. Elresultado es el triángulo de la Fig. 2, en el que con dos coordenadas cualesquiera essuficiente para determinar el color de la radiación resultante formada por la mezclaaditiva de tres componentes.

Diagrama cromático de la C.I.E.

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7. Luminotecnia. Definición

La luminotecnia es el conjunto de técnicas derivadas de las leyes de la física,aplicadas en la arquitectura, la ingeniería y la construcción para proporcionar unambiente propicio para el adecuado desarrollo de la tarea visual.

Por ello podemos afirmar que la luminotecnia es la ciencia que estudia las distintasformas de producción de luz , así como su control y aplicación , es decir ,es el artede la iluminación con luz artificial para fines específicos .

La luz es una manifestación de la energía en forma de radiaciones electromagnéticascapaces de afectar el órgano visual.

Se denomina radiación a la transmisión de energía a través del espacio.

La luz se compone de partículas energizadas denominadas fotones, cuyo grado deenergía y frecuencia determina la longitud de onda y el color.

Según estudios científicos, la luz sería una corriente de paquetes fotónicos que semueven en el campo en forma ondulatoria por un lado y en forma corpuscular porotro.

Gracias a la luz captamos las impresiones de claridad, relieve, forma, color ymovimientos de los objetos que forman nuestro mundo exterior.

Hay dos tipos de objetos visibles: aquellos que por sí mismos emiten luz y los quela reflejan. El color de estos depende del espectro de la luz que incide y de laabsorción del objeto, la cual determina qué ondas son reflejadas.

La luz blanca se produce cuando todas las longitudes de onda del espectro visibleestán presentes en proporciones e intensidades iguales. Esto se verifica en un discoque gira velozmente y que contiene todos los colores distribuidos uniformemente. Elojo humano es sensible a este pequeño rango del espectro radioeléctrico.

Las ondas que tienen menor frecuencia que la luz (por ejemplo la radio), tienenmayor longitud de onda, y rodean los objetos sin interaccionar con ellos. Estopermite tener cobertura en el teléfono móvil aún dentro de una casa.

Las ondas de mayor frecuencia que la luz tienen una longitud de onda tan pequeñaque atraviesan la materia, por ejemplo los rayos X atraviesan algunos materialescomo la carne, aunque no los huesos.

Es sólo en la franja del espectro que va desde el violeta hasta el rojo donde lasondas electromagnéticas interaccionan (se reflejan o absorben) con la materia ypermiten ver los objetos, sus formas, su posición, etc.

Dentro de esta franja del espectro se puede determinar qué frecuencia o conjuntode frecuencias refleja o emite cada objeto, es decir, el color que tiene.

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8. Fuentes luminosas

La importancia de una óptima iluminación es imprescindible, porque permite unmejor desarrollo de todas las actividades y las hace menos cansadoras.

La fuente ideal de iluminación (que no existe) debería ser libre, proporcionar lacantidad deseada de luz según se requiera, y tener alta calidad de color,luminosidad, brillantez, contraste.

Las fuentes luminosas eléctricas se pueden clasificar en dos grandes categorías:

De irradiación por efecto térmico.De descarga eléctrica en el gas o en los metales al estado de vapor.

Dentro del primer grupo se encuentran las lámparas de incandescencia, y en elsegundo grupo tenemos las lámparas fluorescentes, las lámparas de vapor demercurio, de sodio, de neón, etc.

Para la selección del tipo de lámparas a emplear, es necesario tener en cuenta lassiguientes características:

Potencia nominal.- Condiciona el flujo luminoso y el dimensionamiento de lainstalación desde el punto de vista eléctrico (sección del conductor,dispositivos de protección, etc.).Eficiencia luminosa y decaimiento del flujo lumínico.- Durante elfuncionamiento, duración de vida media y costo de la lámpara, estos factorescondicionan la economía de operación de la instalación.Gama cromática.- Condiciona la mayor o menor apreciación de los coloresrespecto a las observaciones a la luz natural.Temperatura de los colores: condiciona la tonalidad de la luz. Se dice que unalámpara proporciona una luz caliente o fría, si prevalecen las radiacionesluminosas de colores rosa o azul.Dimensiones.- Las características de la construcción y sus dimensionescondicionan al tipo y características de los aparatos de iluminación(direccionalidad del haz, costo, etc.).

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9. Lámparas de incandescencia. Tipos

Lámpara incandescente, también llamada foco.

Su funcionamiento es el más simple de todas las lámparas eléctricas. Al circularcorriente eléctrica sobre su filamento ésta provoca una alta temperatura hasta emitirradiaciones visibles para el ojo humano. Para que este filamento no se queme seencierra en un pequeña ampolla de vidrio en la que se practica el vació o seintroduce un gas inerte como ser argón, criptón, azoe, etc.

La incandescencia se puede obtener de dos maneras. La primera es por combustiónde alguna sustancia, ya sea sólida como una antorcha de madera, líquida como enuna lámpara de aceite o gaseosa como en las lámparas de gas. La segunda espasando una corriente eléctrica a través de un hilo conductor muy delgado comoocurre en las bombillas corrientes.

Tanto de una forma como de otra, obtenemos luz y calor (ya sea calentando lasmoléculas de aire o por radiaciones infrarrojas). En general los rendimientos de estetipo de lámparas son bajos debido a que la mayor parte de la energía consumida seconvierte en calor.

Lámpara De Incandescencia Halógena:

El principio de funcionamiento de una lámpara halógena es muy similar al de unalámpara incandescente común. En los dos tipos de lámpara, la incandescencia queproduce la luz visible se basa en la altísima temperatura de calentamiento quealcanza el filamento. En la lámpara de cuarzo, cuando el filamento alcanza latemperatura más alta que puede soportar y comienza el proceso de evaporación, losátomos de tungsteno se gasifican y se expanden buscando la superficie interior dela cápsula de cristal de cuarzo. Al llegar a la superficie del cristal, la temperatura delgas desciende a unos 800 ºC (1 472 ºF) aproximadamente. Bajo esas circunstanciaslos átomos del tungsteno reaccionan espontáneamente con el gas halógeno y setransforma en otro gas conocido como halogenuro de tungsteno. Inmediatamente elnuevo gas que se ha formado tiende a retornar hacia el centro de la lámpara dondese encuentra situado el filamento deteriorado.

Debido a que el halogenuro de tungsteno es un gas inestable, cuando sus moléculasreciben directamente el calor del filamento, se descomponen en forma de tungsteno

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metálico, que se deposita como tal en el filamento y lo reconstruye. Este procesopermite al filamento reciclarse y aportar mucho más tiempo de vida útil (entre 3 mily 10 mil horas, según el tipo de lámpara halógena), en comparación con las milhoras de explotación que permite una lámpara incandescente común.

Todo este proceso llamado ciclo del halógeno, se mantiene ininterrumpidamentedurante todo el tiempo que la lámpara permanece encendida.

Ventajas y Desventajas de las Lámparas Incandescentes:

Ventajas Desventajas

Bajo costo inicial.

Construcción sencilla. No requiere balastro. Disponible en muchas formas ytamaños. No requiere calentamiento ni tiempode encendido.

Bajo rendimiento eléctrico.

Alta temperatura de operación. Corta vida. Fuente brillante de operación en unespacio pequeño. No permite una gran distribución dela luz.

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10. Lámparas de descarga. Descripción

La denominación de lámparas de descargas se debe a que la luz que producendichas lámparas, se obtiene por excitación de un gas sometido a descargaseléctricas entre dos electrodos. Se clasifican según el gas utilizado o a la presión enque éste se encuentra, es decir, alta o baja presión, exceptuando a las lámparasfluorescentes que, perteneciendo al grupo de lámparas de descarga, su nombre sedebe a que la cara interna del tubo de descarga esta revestida de una sutil capa depolvos fluorescente .

Lámparas fluorescentes:

Interior de una Lámpara Fluorescente.

La luminaria fluorescente, también denominada tubo fluorescente, es una luminariaque cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que es utilizadanormalmente para la iluminación doméstica e industrial.

Su gran ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es sueficiencia energética.

Está formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente condiversas sustancias químicas compuestas llamadas fósforos, aunque generalmenteno contienen el elemento químico fósforo y no deben confundirse con él.

Esos compuestos químicos emiten luz visible al recibir una radiación ultravioleta. Eltubo contiene además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte,habitualmente argón o neón, a una presión más baja que la presión atmosférica. Encada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de tungsteno, que al

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calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases.

Lámparas de cátodo caliente:

Diagrama esquemático, de una lámpara de cátodo caliente.

Las lámparas de cátodo caliente a la vez se subdividen en:

- Con precalentamiento.- Sin precalentamiento.

Lámparas de cátodo caliente con precalentamiento:

Para conseguir el precalentamiento de los electrodos se utiliza un interruptor dearranque más conocido como cebador, cuyo funcionamiento es similar a la de uninterruptor automático. Los cebadores se intercalan en los circuitos en serie con laslámparas. A los cebadores se les incorporan condensadores que se destinan aeliminar perturbaciones radiofónicas. Cuando se aplica tensión eléctrica a uncebador, se produce una descarga entre los dos contactos abiertos del mismo quecalientan una lámina en el cebador y que acaba flexionándose como consecuenciade las temperaturas adquiridas, dicha flexión produce el cierre del circuito. Aliniciarse la emisión de luz en las lámparas, los cebadores desconectanautomáticamente.

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11. Cálculo de Luminarias. Procedimientos

#Luminarias = (Área*E) / (FDR*FDS*FDF*#Lamp/Luminarias*#Lumen/Luminaria*Cu)

Donde:

E= Luminancia Requerida.

FDR= Factor de Deprecación por Reflexión.

FDS= Factor de Deprecación por Suciedad.

FDF= Factor de Deprecación por Flujo Luminoso.

Cu= Coeficiente de Utilización.

Los Colores del Espacio a iluminar afectan el numero de Luminarias que se instalaran, por ello debe tomarse en cuenta los valores de la Tabla XII.

Veremos cómo calcular las luminarias dentro de espacio cerrado, ya que paraespacios abiertos deben tomarse en cuenta otros factores.

Además del color debemos se deben tomar en cuentas los siguientes factores:

Sistema de Iluminación: Sistema de Iluminación recomendado, es el sistemaque normalmente es utilizado es, el semidirecto ya que este proporciona entreun 60 a un 90 % de iluminación.Luminarias y Lámpara a utilizar.Espacio que será Iluminado, y el área de este espacio.La distancia a la cual serán instaladas las luminarias, y otros que serándescritos a medidas que desarrollemos la información en este manual.

En los siguientes capítulos se presentarán dos ejemplos cotidianos, del cálculo deluminarias.

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12. Cálculo de Luminarias. Primer ejemplo (1/2)

Se desea iluminar un Taller de Trabajo en una Empresa. El cual posee las siguientesdimensiones: Largo 3 metros; Ancho 4 metros; Altura 4 metros. Sistema deIluminación será Semidirecto.

Paso 1. Determine la Reflectancia:

- La Pared es de color Blanco, el Piso de color Gris y el Techo de color Blanco. Bienvea la Tabla XII.

- Pared L = 0,7

- Piso P = 0,4

- Techo T = 0 ,7

Paso 2. Sistema de Iluminación:

- Semidirecto.

Paso 3. Seleccione la Luminaria:

- Para ello debe decidir que luminaria utilizara observando la Tabla XVIII. Para esteejemplo se utilizara una unidad fluorescente prismática de cuatro lámparas. Ancho60 cm, Multiplicada por 1,10 para 2 lámparas.

Paso 4. Tipo de Lámpara:

- Véase la tabla H-1.- Catálogo F40WW.- Blanco Cálido.- Lúmenes Iniciales 3200.- Lúmenes Medio 2850, con un - FDF 83%.

Paso 5. Determine la Iluminación:

- Véase la Tabla XIII.- El espacio requiere 500 Lux.

Paso 6. Calculemos el área:

- Largo*Ancho = 24*8,5 mts = 204 mts2

Paso 7. Altura del Montaje:

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- El HCP, normalmente es de 0,7 metros.

- EL HCL= 4/5* H (Altura Total.)

- H= 4,8 – 0,7 mts. = 4,1 mts.

- La altura de montaje será: HCT = H- HCP-H.

- HCT = 4,8 – 0,7 – 4,1 mts= 0,82 mts.

Paso 8. Razón de cavidad:

- Pared:

RCL = 5*HCL* (Altura + Ancho/Altura*Ancho) = 2,6

RCT= RCL*(HCT/HCL) = 0,6

RCP= RCL*(HCP/HCL)= 0,55

Paso 9. Reflectancia Efectiva:

- Véase la tabla XVI.- La Reflectancia Efectiva será = 65

Paso 10. Coeficiente de Utilización (CU)

Ya que estamos Utilizando una Unidad de dos Lámparas, este factor es de 0,55

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13. Cálculo de Luminarias. Primer ejemplo (2/2)

Paso 11. Corrección del Coeficiente de Utilización (CCU):

- Promediando Obtenemos 1,061

- Entonces el CUT será: CU*CCU

- CUT = 0,55*1,061 = 0,5883

Paso 12. Factor de Deprecación por Flujo Luminoso (FDF):

- Lo obtuvimos en el paso 4. Es de 83%.

Paso 13. Factor de Deprecación por Reflexión (FDS):

- Véase Categoría de Mantenimiento.

Dependiendo de la suciedad del lugar se determinara el FDR, supongamos que ellugar el muy limpio entonces el FDR será: 0,60.

Paso 14. Factor de Deprecación por Reflexión (FDR):

- Véase la Tabla XIX. El FDR será: 0,90

- Bien hasta a hora hemos obtenido las variables para poder determinar el númerode Luminarias a instalar en un área.

Paso 15. Sustituya los Valores:

- #Luminarias = (Área*E) / (FDR*FDS*FDF*#Lamp/Luminarias*#Lumen/Luminaria*Cu)

- #Luminarias = 2,93 luminarias.

- Debemos Redondear la cifra, la cual será: 3 luminarias.

Paso 16. Espacio que ocuparan:

Paso 17. Espacio Maximo:

- S Max. = 1,2*HCL = 1,2* 3,3 = 3,96 metros. Redondeando Sera: 4 metros

Paso 18. Espacio Entre Luminarias:

Sabemos que son 3 luminarias lo que nos das 2 columnas y 2 filas distribuidas, así:

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14. Cálculo de Luminarias. Segundo ejemplo (1/2)

Se desea iluminar una Sala de Conferencia de un Liceo, la cual posee las siguientesdimensiones:

Largo 24 metros; Ancho 8,5 metros; Altura 4,8 metros. Sistema de Iluminación seráSemidirecto.

Paso 1. Determine la Reflectancia:

- La Pared es de color Blanco, el Piso de color Gris y el Techo de color Blanco. Bienvea la Tabla XII.

- Pared L = 0,7

- Piso P = 0,4

- Techo T = 0 ,7

Paso 2. Sistema de Iluminación:

- Semidirecto.

Paso 3. Seleccione la Luminaria:

- Para ello debe decidir que luminaria utilizara observando la Tabla XVIII. Para esteejemplo se utilizara una unidad fluorescente prismática de cuatro lámparas. Ancho60 cm, Multiplicada por 1,10 para 2 lámparas.

Paso 4. Tipo de Lámpara:

- Véase la Tabla H-1.- Catálogo F40WW.- Blanco Cálido.- Lúmenes Iniciales 3200.- Lúmenes Medio 2850, con un FDF 83%.

Paso 5. Determine la Iluminación:

- Véase la Tabla XIII.

- El espacio requiere 500 Lux.

Paso 6. Calculemos El Área:

- Largo*Ancho = 24*8,5 mts = 204 mts2

Paso 7. Altura del Montaje:

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- El HCP, normalmente es de 0,7 metros.

- EL HCL= 4/5* H (Altura Total).

- H= 4,8 – 0,7 mts. = 4,1 mts.

- La altura de montaje será:

HCT = H- HCP-H.

HCT = 4,8 – 0,7 – 4,1 mts= 0,82 mts.

Paso 8. Razón de Cavidad:

- Pared

- RCL = 5*HCL* (Altura + Ancho/Altura*Ancho) = 2,6

- RCT= RCL*(HCT/HCL) = 0,6

- RCP= RCL*(HCP/HCL)= 0,55

Paso 9. Reflectancia Efectiva:

- Véase Tabla XVI.

- La Reflectancia Efectiva será = 65.

Paso 10. Coeficiente de Utilización (CU):

- Ya que estamos Utilizando una Unidad de dos Lámparas, este factor es de 0,55.

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15. Cálculo de Luminarias. Segundo ejemplo (2/2)

Paso 11. Corrección del Coeficiente de Utilización (CCU):

- Promediando Obtenemos 1,061.

- Entonces el CUT será: CU*CCU.

- CUT = 0,55*1,061 = 0,5883

Paso 12.Factor de Deprecación por Flujo Luminoso (FDF):

- Lo obtuvimos en el paso 4, es de 83%


- Véase Categoría de Mantenimiento.

- Dependiendo de la suciedad del lugar se determinara el FDR, supongamos que ellugar es muy limpio entonces el FDR será: 0,92.


- Véase la Tabla XIX. El FDF será: 0,92 %.

- Bien hasta a hora hemos obtenido las variables para poder determinar el númerode Luminarias a instalar en un área.

Paso 15. Sustituya los Valores:

- #Luminarias = (Área*E) / (FDR*FDS*FDF*#Lamp/Luminarias*#Lumen/Luminaria*Cu)

- #Luminarias = 21 luminarias.

Paso 16. Espacio que ocuparan:

Paso 17. Espacio Máximo:

- S Max. = 1,2*HCL = 1,2* 4,1= 4,9 metros.

Paso 18. Espacio Entre Luminarias:

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Fuente: Illuminatig Engineering Society of North America. “IES Lighting Handbook".Octava edición. Capítulo 9, Lighting Calculations. Figura 9.9. pp 396. New York.1995. (Traducción).

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16. Cálculo de luminarias. Anexo

Veamos los artículos del Reglamento de Las Condiciones de Higiene y Seguridad enel Trabajo (Gaceta Oficial Nº 1.631 Extraordinario, de fecha 31 de diciembre de1973. En la Sección de Iluminación, Capítulo VI.

De la Iluminación:

Artículo 129. El patrono deberá tomar las medidas necesarias para que todos loslugares destinados al trabajo, tengan iluminación natural o artificial en cantidad ycalidad suficientes, a fin de que el trabajador realice sus labores con la mayorseguridad y sin perjuicio de su vista.

Artículo 130. Todas las ventanas, tragaluces y orificios por donde deba penetrar laluz solar, así como las pantallas y bombillas, deberán conservarse limpios y libres deobstrucciones.

Artículo 131. Las ventanas y tragaluces se dispondrán de manera que la iluminaciónnatural sea lo más uniforme posible en los lugares de trabajo, colocándose cuandosean necesarios, dispositivos que impidan el deslumbramiento.

Artículo 132. La iluminación general artificial debe ser uniforme y distribuida demanera que se eviten sombras intensas, contrastes violentos y deslumbramientos.

Artículo 133. Cuando en determinada labor se requiera iluminación intensa, éstadeberá obtenerse mediante combinación de la iluminación general y la localcomplementaria, instalada de acuerdo con el trabajo a ejecutarse.

Artículo 134. En los edificios donde se efectúan labores nocturnas, deberáinstalarse un sistema de iluminación de emergencia en las escaleras y salidasauxiliares. Este sistema se instalará igualmente en los sitios de trabajo que notengan iluminación natural.

Artículo 135. En los locales de trabajo se permitirá el uso de lámparasfluorescentes, siempre que se elimine el efecto estroboscópico.

Artículo 136. Para la iluminación de las diversas áreas de trabajo se observarán losvalores mínimos indicados en la siguiente tabla:

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Fuente: RCHSET, de 31 de Diciembre de 1973

Bibliografía.

Manual de Iluminación de Interiores. Universidad de Carabobo. Valencia 1983.

Luminotecnia. Indalux. 2002.

Illuminatig Engineering Society of North America. “IES Lighting Handbook".Octavaedición. Capítulo 9, Lighting Calculations. Figura 9.9. pp 396. New York. 1995.(Traducción).

Reglamento de las Condiciones de Higiene y Seguridad en el Trabajo. Gaceta OficialNº 1.631 Extraordinario, 31 de Diciembre de 1973.

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