sistemas de iluminación
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TRABAJO FINAL SISTEMAS DE ILUMINACIÓN
INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL ISTMO
CATEDRÁTICO:
ING. RAFAEL MARTINEZ RUIZ
INTEGRANTES:
ARIS DE CRISTAL MENDOZA ANTONIO
ADRIAN PACHECO
JOHAN JALIL TOLEDO TOLEDO
8 K
INTRODUCCIÓN
Siempre se ha buscado la comodidad, esta obra intenta mostrar claramente la comodidad
que se necesita para poder realizar una tarea visual específica, ya que el ojo humano es un
órgano sorprendente al igual que todo el cuerpo humano. Lo que se plasma en estas líneas
es son ciertas pautas que deben implementarse para acercarse a una buena iluminación no
se trata de una serie de reglas que deban cumplirse con exactitud, pero si con la precisión
de acercarse lo más posible a ellas ya que resulta difícil encontrar un sistema de iluminación
que cumpla categóricamente con los estos protocolos ya que esta queda acotada o
delimitada por factores como el área, la distribución, el nivel de mantenimiento y la
uniformidad.
Por último se hacen referencias a recomendaciones para seleccionar minuciosamente las
luminarias a utilizar con el propósito de proveer adecuada iluminación sin causar
deslumbramiento al mismo tiempo que se puede ahorrar energía de acuerdo al tipo de
lámparas que las conforman para cada área específica y su correspondiente sustitución por
otras de nuevas tecnologías más eficientes o cuando estas ya están por concluir su ciclo de
vida ya que es en esta etapa cuando más consumen energía.
1.1 ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Y ESPECTRO CROMÁTICO.
Se denomina al espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las
ondas electromagnéticas. Los espectros se pueden contemplar mediante espectroscopios que,
además de permitir observar el espectro, permite realizar medidas sobre el mismo, como
son la magnitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
La longitud de onda es el periodo especial de la misma, es decir, la distancia que hay de
pulso a pulso.
Frecuencia es la magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de
cualquier suceso periódico.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda,
como los rayos gamma y los rayos x, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos
infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda como las ondas
de radio.
Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck,
mientras que el límite máximo sería del tamaño del universo. Pueden ser de dos tipos: de
emisión, cuando el registro es producido por la muestra excitada y de absorción, cuando la
muestra es irradiada con una banda de frecuencias adecuadas y se elevan por defectos, las
frecuencias que han sido absorbidas por la muestra.
Actualmente se sabe que el intervalo de frecuencias del espectro electromagnético es
enorme. La longitud de onda 𝜆 de la radiación electromagnética está relacionada con su
frecuencia f mediante la ecuación general:
𝐶 = 𝑓𝜆
Donde C es la velocidad de la luz (3 x 108 m/s). En términos de longitudes de onda el
minúsculo segmento del espectro electromagnético conocido como región visible comprende
de 0.00004 a 0.00007 cm
La unidad del SI es el nanómetro (nm).
Un nanómetro (1 nm) se define como la millonésima parte de un metro.
1nm = 10-9 m = 10-7 cm
Otras unidades antiguas son el mili micrón (m𝜇) que es igual al nanómetro y el angstrom (Å),
que es igual a 0.1 nm.
Ilustración 1 Espectro electromagnético
ESPECTRO CROMÁTICO
El ojo humano es sensible a una amplia franja de longitudes de onda situadas entre los 380
y 780 nm aproximadamente. El espectro de la luz visible o espectro cromático representa
solo una fracción de todo el espectro electromagnético.
Dentro del espectro de la luz visible, ciertas longitudes de ondas nos causan determinadas
sensaciones visuales. Así, por ejemplo, las longitudes de onda más cortas se perciben como
colores violetas o azulados. Sin embargo, es importante entender que el uso de las
expresiones como “luz azul” es solo una cuestión de comodidad expresiva que no se
contradice con el hecho de que el color solo existe realmente en nuestra mente.
1.2 VISIÓN
El ojo humano suele compararse con una cámara fotográfica, a la que se parece en muchos
aspectos. Ambos tienen una lente, que enfoca una imagen invertida sobre la superficie
sensible a la luz; la película en una máquina fotográfica, la retina en el ojo. El parpado
corresponde al obturador de la cámara. Enfrente de la lente fotográfica hay un diafragma,
que puede abrirse o cerrarse para regular la cantidad de luz que entra en la cámara.
Delante de la lente, en el ojo, está el iris, que lleva a cabo la misma función.
Sin embargo, hay cierto riesgo en llevar esta analogía demasiado lejos, dadas las
importantes diferencias entre el ojo y la cámara. El ojo es un órgano viviente
extraordinariamente adaptable, y opera en un campo de niveles de iluminación variables
entre límites que guardan entre sí una relación de más de un millón a uno. Además, los
continuos cambios necesarios para una buena visión en condiciones continuamente variables
se efectúan automáticamente, sin esfuerzo consciente. Debido a este hecho, es muy difícil
abusar del ojo.
Si se toman fotografías con escaza luz o con un foco deficiente, no se daña la cámara, pero
si utilizan los ojos con una luz insuficiente o de baja calidad, se produce, como mínimo, una
fatiga innecesaria, pudiendo dar lugar a la inflamación de los mismos y a dolores de cabeza.
El uso indebido y constante de los ojos puede incluso ser causa de malestar en otras partes
del cuerpo.
Ilustración 2 Comparación ojo y cámara fotográfica
La comparación entre cámara y ojo seduce por su evidencia. Sin embargo, no aporta nada
para el esclarecimiento del propio procedimiento perceptivo. El fallo estriba en la suposición
de que la imagen proyectada sobre la retina es idéntica a la imagen percibida. Que la
imagen de la retina forma la base de la percepción es incuestionable; no obstante, existen
considerables diferencias entre las percepciones reales de un entorno visual y la imagen
sobre la retina.
En primer lugar se debe citar la deformación espacial de la imagen mediante la proyección
sobre la superficie deformada de la retina: una línea recta se proyecta por regla general
sobre la retina como curva. Frente a esta consignación esférica se encuentra una aberración
cromática de igual evidencia: la luz de distintas longitudes de onda también se refracta
distintamente, de modo que se crean anillos de Newton alrededor de los objetos.
El ojo es, por tanto, un instrumento óptico insuficiente, que crea una imagen retiniana
deformada especialmente y sin corrección cromática. En cambio, estos fallos ya no aparecen
en la percepción real, por lo que deben haber sido eliminados en el cerebro durante la
transformación de la imagen.
Más allá de esta corrección de fallos existen aún considerables diferencias trascendentes
entre la imagen retiniana y la percepción real. Si se perciben objetos de disposición
localizada, se forman sobre la retina en perspectiva imágenes deformadas.
Así, por ejemplo, un rectángulo visto en ángulo produce una imagen retiniana trapecial. Pero
esta imagen también podría haberse producido por una superficie trapecial, vista
frontalmente, o por un número ilimitado de formas cuadradas dispuestas en ángulo. Se
percibe una única forma, el rectángulo, que realmente ha provocado esta imagen. Incluso
cuando observador u objeto se mueven perdura esta percepción de forma rectangular
constante, aunque la forma de la imagen proyectada de la retina varía ahora
constantemente por la cambiante perspectiva. Por lo tanto, la percepción no es sólo la simple
visualización de la imagen proyectada en la retina; más bien se origina sobre todo por la
interpretación de esta imagen.
Ilustración 3 Percepción constante de una forma a pesar de la variación de la imagen
retiniana por la perspectiva cambiante.
Ilustración 4 Percepción de una sola forma debido a la formación de sombras con
ausencia de contornos.
Ilustración 5 Reconocimiento de una forma completa debido a la evidencia dada por
detalles esenciales.
Ilustración 6 Asimilación de un color a cada figura percibida.
Ilustración 7 La impresión espacial se determina por el postulado de la incidencia de la
luz desde arriba. Al girar la imagen cambian elevación y profundidad.
Ilustración 8 Únicamente se puede reconocer la forma espacial según la dirección de las
sombras.
Ilustración 9 Cambio perceptivo de claro/oscuro a negro/blanco con la interpretación de
una figura transformada cúbicamente.
Ilustración 10 Según cómo se mire, se reconoce en el dibujo un florero o dos caras
situadas frente a frente.
El ojo no es igualmente sensible a la energía de todas las longitudes de onda o colores.
Experimentos en un gran número de personas sometidas a observación han establecido una
curva de sensibilidad del ojo que da la respuesta del ojo normal a iguales cantidades de
energía con distintas longitudes de onda. La máxima con una longitud de onda de 5550
Angstroms, mientras que comparativamente la sensibilidad en los extremos azul y rojo del
espectro es muy baja. Esto quiere decir que se necesitan 9 unidades de energía roja de una
longitud de onda de 6500 Angstroms para producir el mismo efecto visual que una unidad
de amarillo verdoso. Es obvio que la curva de sensibilidad se debe tener siempre en cuenta
al evaluar la energía visual en función de la sensación
Ilustración 11 Sensibilidad relativa a la luz de conos V y bastoncillos V’ en función de
la longitud de onda 𝜆 .
1.3 UNIDADES DE LUMINOTECNIA.
En la luminotecnia se utilizan una serie de medidas para poder presentar las propiedades
de fuentes de luz o su rendimiento luminoso de modo cuantitativo.
Flujo luminoso
El flujo luminoso describe toda la potencia de luz dada de una fuente luminosa.
Fundamentalmente, se podría registrar esta potencia de radiación como energía dada en la
unidad vatio (W). No obstante, el efecto óptico de una fuente luminosa no se describe
acertadamente de este modo, ya que la radiación se registra sin distinción por todo el
margen de frecuencias y por ello no se tiene en cuenta la diferente sensibilidad espectral
del ojo. Mediante la inclusión de la sensibilidad espectral ocular resulta la medida lumen
(lm).
Un flujo radiante dado dentro del valor máximo de la sensibilidad espectral ocular (fotópica,
555 nm) de 1 W produce un flujo luminoso de 683 lm. Por el contrario, el mismo flujo radiante
en márgenes de frecuencia de menor sensibilidad, produce, según la curva -V (𝜆), unos flujos
luminosos correspondientemente más pequeños.
[] = Lumen (lm)
Ilustración 12 El flujo luminoso es una medida para la potencia de luz de una fuente
luminosa.
Eficacia luminosa
La eficacia luminosa describe el grado de acción de un iluminante. Se expresa mediante la
relación del flujo luminoso dado en lumen y la potencia empleada en vatios.
El máximo valor teóricamente alcanzable con total conversión de la energía en luz visible
sería 683 lm/W. Las eficacias luminosas reales varían según el medio de luz, pero siempre
quedan muy por debajo de este valor ideal.
𝜂 = 𝜙
𝑃=
𝑙𝑚
𝑊
Cantidad de luz
Se denomina cantidad de luz el producto de tiempo por flujo luminoso dado; la cantidad de
luz registra, por tanto, la energía lumínica dada en un espacio de tiempo. Por regla general,
esta cantidad de luz se indica en klm .h.
Q = 𝜙 . T
[Q] = Im. H
Intensidad luminosa
Una fuente luminosa puntual e ideal radia su flujo luminoso de manera uniforme en todas las
direcciones del espacio, su intensidad luminosa es en todas direcciones la misma. En la
práctica, no obstante, siempre se da una distribución espacial irregular del flujo luminoso,
que en parte es condicionada por la disposición de los medios de luz y en parte originada
por la conducción consciente de la luz. Por lo tanto, es conveniente indicar una medida para
la distribución espacial del flujo luminoso, es decir, la intensidad luminosa de la luz. La
candela como unidad de la intensidad luminosa es la única unidad base de la luminotecnia,
de la cual se derivan todas las demás medidas luminotécnicas. La candela se definía
originalmente por la intensidad luminosa de una vela normalizada, más tarde sirvió como
norma el polvo de torio, que con la temperatura solidificaba el platino; desde 1979 se
define la candela por una fuente radiante, que radia con una frecuencia de 540. 1012 Hz
1/683 W por estereorradián.
La distribución espacial de la intensidad luminosa de una fuente de luz da una superficie de
distribución de intensidad luminosa tridimensional como gráfica.
La sección por este cuerpo de distribución de intensidad luminosa produce la curva de
distribución de intensidad luminosa, que describe la distribución de intensidad luminosa en un
nivel. La intensidad luminosa se anota con ello normalmente en un sistema de coordenadas
polares como función del ángulo de irradiación. Para poder comparar directamente la
distribución de la intensidad luminosa de diferentes fuentes de luz, las indicaciones se refieren
cada vez a 1000 lm del flujo luminoso.
En caso de las luminarias simétricas de rotación, es suficiente con una sola curva de
distribución de intensidad luminosa para describir la luminaria; las luminarias simétricas de
eje necesitan dos curvas, que normalmente se representan en un solo diagrama. Para
luminarias de haz intensivo, por ejemplo proyectores para la escena, no es suficiente la
exactitud del diagrama de coordenadas polares, de modo que aquí es más usual una
presentación en el sistema de coordenadas cartesianas.
𝐼 = 𝜙
Ω=
𝑙𝑚
𝑠𝑟= 𝐶𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎 (𝑐𝑑)
Ilustración 13 La intensidad luminosa I es una medida para el flujo luminoso ϕ dada
por ángulo Ω.
Ilustración 14 Curva de distribución de intensidad luminosa normalizada en 1000 lm
presentada en coordinadas polares y cartesianas
Ilustración 15 Iluminancias típicas E y luminancias L con luz diurna e iluminación
artificial.
Iluminancia
La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso. Se ha definido como la
relación del flujo luminoso que cae sobre una superficie y el área de la misma. La iluminancia
no está sujeta a una superficie real, se puede determinar en cualquier lugar del espacio, y
puede derivar de la intensidad luminosa. La iluminancia, además, disminuye con el cuadrado
de la distancia desde la fuente de luz (ley fotométrica de distancia).
Ilustración 16 Iluminancia E como medida para el flujo luminoso que incide por unidad
de superficie A.
La iluminancia horizontal media Em se calcula por el flujo luminoso I, que cae sobre la
superficie observada A.
Ilustración 17 Iluminancia horizontal media Em
La iluminancia en un punto Ep se calcula por la intensidad luminosa I y la distancia a entre
la fuente de luz y el punto observado.
Ilustración 18 iluminancia en un punto Ep
Exposición luminosa
Como exposición luminosa se entiende el producto de la iluminancia y la duración de la
exposición luminosa con la que se ilumina una superficie. La exposición luminosa juega sobre
todo un papel en el cálculo de la carga luminosa sobre objetos expuestos, por ejemplo en
museos
Luminancia
Mientras la iluminancia registra la potencia de luz que cae sobre una superficie, la luminancia
describe la luz que procede de esta superficie. Esta luz, sin embargo, puede partir por sí
misma de esta extensión (por ejemplo, con una luminancia de lámparas y luminarias). Aquí la
luminancia se define como la relación de la intensidad luminosa y la superficie proyectada
verticalmente a la dirección de irradiación.
No obstante, la luz también puede ser reflejada o transmitida por la superficie.
Para materiales de reflexión difusa (mates) y para los de transmisión difusa (opaca), se
puede calcular la luminancia desde la iluminancia y la reflectancia o transmitancia,
respectivamente. Con ello, la luminancia constituye la base de la claridad percibida; la
sensación real de claridad, no obstante, aún queda bajo la influencia del estado de
adaptación del ojo, de las proporciones de contraste del entorno y del contenido de
información de la superficie vista.
1.4 REPRESENTACIÓN GRÁFICA
Ilustración 19 Espacio visual (1), espacio visual preferente (2) y campo de visión
óptimo (3) de un hombre de pie (arriba) y un hombre sentado (centro y derecha) con
tareas visuales verticales. Campo visual preferenciado con tareas visuales horizontales.
Ilustración 20 Cálculo de la intensidad luminosa I.
𝜔 = 𝐴
𝑑2
𝐼 = 𝜑
𝜔
Ilustración 21 Iluminación E
𝐸 = 𝜙
𝐴
Ilustración 22 Ley de Lambert, la iluminación es directamente proporcional al coseno
del ángulo formado por el rayo luminoso y la normal al plano.
𝐸 = 𝐼
𝑑2cos 𝛼
Ilustración 23 Cálculo de la iluminación de una superficie perpendicular al flujo
luminoso incidente.
𝐸 = 𝐼
𝑑2
La explicación de la reflexión de la luz mediante la teoría corpuscular se detalla en la
siguiente figura, “La luz está formada por pequeños corpúsculos que salen del cuerpo
luminoso y que al llegar a otro cuerpo se reflejan (rebotan) para luego viajar al ojo,
permitiendo así la observación de los objetos”
Ilustración 24 Teoría corpuscular
CLASES DE REFLEXIÓN
Regular
Es cuando la superficie se encuentra perfectamente pulida, en este caso, sí se emiten rayos
incidentes paralelos entre sí, al cambiar de dirección se obtienen rayos reflejados que siguen
siendo paralelos entre sí.
Ilustración 25 Reflexión simétrica
Difusa (irregular)
Es cuando la superficie presenta irregularidades o porosidades, en este caso, al emitir rayos
incidentes paralelos entre sí, estos cambian de dirección obteniéndose rayos reflejados que
ya no son paralelos entre sí.
Ilustración 26 Reflexión irregular
Refracción
Es aquel fenómeno luminoso que consiste en el cambio de dirección que experimenta la luz
al atravesar la superficie de separación de dos medios de diferente densidad.
Este fenómeno se explica de manera satisfactoria utilizando la teoría ondulatoria.
Ilustración 27 Refracción
En un medio homogéneo, la luz se propaga en línea recta y con velocidad constante que en
el vacío es igual a: v = (2,997 92 0,000 03) 108 m/s, aproximadamente: 300 000 km/s.
Ilustración 28 Propagación de la luz
La teoria electromagnetica sostiene que la luz se propaga como campos transverales oscilatorios. La energía se divide por igual a los campos eléctricos E y magnetico B que son perpendiculares entre sí.
Ilustración 29 Propagación en ondas
1.5 MEDICIONES FOTOMÉTRICAS
La fotometría es la ciencia de medir la luz. La intensidad de una fuente luminosa se puede
ilustrar por medio de un fotómetro. El fotómetro más conocido es el de “BUNSEN” que está
constituido por una regla graduada, dos focos y una pantalla móvil. Para determinar la
intensidad e uno de los focos, se mancha con aceite la pantalla para luego moverlo ya sea
atrás o hacia adelante, hasta conseguir que la mancha se haga invisible, en ese momento se
verá a la pantalla como si nunca hubiese estado manchada, esto significa que las
iluminaciones son iguales.
La intensidad luminosa Ix de una fuente desconocida se calcula comparándola visualmente
con una fuente estándar de intensidad conocida Is. Si las distancias desde cada una de las
fuentes se ajustan para que la mancha de aceite reciba la misma iluminación de cada una
de las fuentes, la intensidad desconocida Ix se puede calcular aplicando la ley inversa de los
cuadrados:
𝐼1
𝑑12 =
𝐼2
𝑑22
Ilustración 30 Fotómetro de mancha de aceite
II UNIDAD LÁMPARAS
Ilustración 31 Organigrama de la clasificación de las lámparas
2.1 LÁMPARAS INCANDESCENTES. PRINCIPIO FÍSICO, CARACTERÍSTICAS Y
FUNCIONAMIENTO
La lámpara incandescente es un radiador térmico: un filamento de metal empieza a estar incandescente cuando es calentado suficientemente por corriente eléctrica. Con el aumento de temperatura el espectro de la luz irradiada se desplaza al área de longitudes de onda más cortas: la incandescencia roja del filamento se transforma en la luz color blanco cálido de la lámpara incandescente. La temperatura del filamento importa, en este caso, según tipo de lámpara y potencia, hasta 3000 K; en el caso de las lámparas halógenas incandescentes incluso sobrepasa los 3000 K. El máximo de irradiación con estas temperaturas se encuentra aún en la zona infrarroja, de modo que en comparación a la parte visible, emite una radiación infrarroja muy elevada, pero en contrapartida una radiación-UV muy baja. En la práctica, hoy día, para la fabricación de filamentos incandescentes se utiliza casi exclusivamente tungsteno, porque sólo se funde a 3653 K y dispone de una mínima velocidad de evaporación. El tungsteno se transforma en finos alambres, conformándolos en filamentos dobles o sencillos.
El filamento se encuentra en el interior de una ampolla de vidrio blando, relativamente grande, para poder mantener bajas las pérdidas de luz por residuos, que se originan debido a la evaporación del tungsteno (ennegrecimiento). Para evitar la oxidación del filamento, con menor potencia de luz la ampolla está evacuada, mientras que con mayor potencia está rellena de nitrógeno o de una mezcla de nitrógeno y gas noble. El relleno de gas, además, aumenta por su aislamiento térmico la temperatura del filamento, pero al mismo tiempo reduce la evaporación del tungsteno y posibilita mayores potencias de luz o una duración de vida más prolongada, respectivamente. Como gases nobles sirven sobre todo el argón y el criptón, aunque este último, que sin duda permite una temperatura de servicio más elevada y con ello la potencia de luz. Lo que resulta característico para las lámparas incandescentes es su baja temperatura de color: se siente más cálida que la luz diurna. El espectro continuado de la lámpara incandescente produce una excelente reproducción cromática. Las lámparas incandescentes pueden regularse sin problemas con dimmer. No necesitan aparatos adicionales para su servicio y pueden funcionar en cualquier situación de encendido. Sin embargo, su eficacia luminosa es más baja y su duración de vida relativamente corta, por lo que ésta depende principalmente de la tensión de servicio.
Ilustración 32 Partes de una lámpara incandescente
Ilustración 33 Distribución espectral Se (λ) de un radiador térmico con diversas
temperaturas de filamento.
Ilustración 34 Variación de la temperatura de color (K) en función del porcentaje de
regulación
2.2 LÁMPARAS FLUORESCENTES. PRINCIPIO FÍSICO, CARACTERÍSTICAS Y
FUNCIONAMIENTO
La lámpara fluorescente es una lámpara de descarga que trabaja con vapor de mercurio.
Dispone de un recipiente de descarga en forma de tubo con un electrodo en cada extremo.
El llenado de gas se compone de un gas noble, que facilita el encendido controlando la
descarga, y de una pequeña cantidad de mercurio, cuyo vapor durante la impulsión emite
radiación ultravioleta. El interior del tubo de descarga está recubierto con una capa de
sustancias emisoras, que, debido a la fluorescencia, transforman la radiación ultravioleta de
la lámpara en luz visible.
Para facilitar el encendido de la lámpara fluorescente, los electrodos casi siempre están
acabados como filamento incandescente, llevando adicionalmente una capa de óxido
metálico (emisor), que favorece la salida de electrones. Los electrodos se precalientan en la
salida, un impulso de tensión causa entonces el encendido de la lámpara.
Mediante la combinación de adecuadas sustancias luminosas se pueden conseguir diferentes
colores de luz. Se combinan frecuentemente tres sustancias luminosas, cuya mezcla produce
un color de luz blanco, que se encuentra en la tonalidad del blanco cálido, blanco neutro o
blanco luz diurna, según la proporción de las distintas materias fluorescentes.
Contrariamente a parecidas fuentes de luz puntiformes, como por ejemplo la lámpara
incandescente, la luz de las lámparas fluorescentes es irradiada desde una gran superficie.
Por ello se produce principalmente luz difusa, que resulta menos adecuada para una
iluminación acentuada dirigida y más para una iluminación uniforme y de grandes superficies.
Ilustración 35 Constitución de una lámpara fluorescente
Ilustración 36 Funcionamiento de una lámpara fluorescente
Los electrones (2) que salen del electrodo (1) impactan con los átomos de mercurio (3).Con
ello se estimulan los electrones del átomo de mercurio (4), que emiten entonces la radiación-
UV (5).La radiación-UV se transforma en luz visible (7) a través del recubrimiento fluorescente
(6).
Ilustración 37 Distribución espectral relativa Se (λ) de lámparas fluorescentes
2.3 LÁMPARAS DE ALTA INTENSIDAD DE DESCARGA. PRINCIPIO FÍSICO,
CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONAMIENTO
LÁMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO DE ALTA PRESIÓN
Las lámparas de vapor de mercurio de alta presión disponen de un tubo de descarga corto
de vidrio de cuarzo, que contiene una mezcla de gas noble y mercurio. En ambos extremos
del tubo están dispuestos los electrodos, muy cerca de uno de los cuales se encuentra un
electrodo auxiliar adicional para el encendido de la lámpara.
Al encender la lámpara se origina en primer lugar una descarga de efluvios en el electrodo
auxiliar, que progresivamente se extiende hasta el segundo electrodo principal.
Las lámparas de vapor de mercurio de alta presión disponen de una eficacia luminosa media;
su duración de vida es muy larga. Forman una fuente luminosa relativamente compacta, de
modo que se puede orientar su luz con medios ópticos.
La luz de estas lámparas tiene un color blanco azulado debido a la ausencia de la parte de
rojo del espectro emitido. Estas lámparas no necesitan cebador por el electrodo auxiliar
integrado, pero para su funcionamiento es necesaria una reactancia. También necesitan un
tiempo de calentamiento de algunos minutos y una fase de enfriamiento más larga antes del
reencendido.
Ilustración 38 Partes de una lámpara de vapor de mercurio de alta presión
Ilustración 39 Distribución espectral relativa Se (λ) de la descarga de vapor de mercurio
de alta presión.
LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE ALTA PRESIÓN
Al igual que ocurre con el vapor de mercurio, también en las descargas de vapor de sodio
se puede ampliar el espectro de la luz emitida mediante el aumento de la presión del vapor.
Con la presión suficientemente alta se obtiene un espectro casi continuado con unas
propiedades mejoradas de la reproducción cromática.
Las lámparas de vapor de sodio de alta presión son comparables en construcción y función
a las de vapor de mercurio de alta presión, también disponen de un pequeño tubo de
descarga que a su vez lleva otra ampolla de vidrio. Mientras que en las lámparas de vapor
de mercurio de alta presión el tubo de descarga se fabrica en vidrio de cuarzo, el de las
lámparas de vapor de sodio de alta presión se fabrica en óxido de aluminio
Las lámparas disponen de un llenado a base de gases nobles y una amalgama de mercurio-
sodio, en el que el gas noble y la parte de mercurio sirven para el encendido y la
estabilización de la descarga.
Una parte de estas lámparas disponen de un recubrimiento en la ampolla exterior que sirve
únicamente para la reducción de la intensidad luminosa y una irradiación más difusa, no tiene
fluorescencias.
Las lámparas de vapor de sodio de alta presión disponen de una eficacia luminosa más baja
que las de baja presión, pero aun así su rendimiento luminoso está por encima de otras
lámparas de descarga. Su duración de vida nominal es elevada.
Ilustración 40 Lámpara de vapor de sodio a alta presión
LÁMPARAS DE LUZ MIXTA
Las lámparas de luz mezcla corresponden en su construcción a las de vapor de mercurio de
alta presión, pero disponen de un filamento incandescente adicional en el envolvente de
vidrio exterior que está conectado en serie con el tubo de descarga.
El filamento incandescente adopta aquí el papel de un limitador de corriente, de modo que
una reactancia exterior sería innecesaria. Además, se completa la ausencia de la parte de
rojo del espectro del mercurio mediante la luz de color blanco cálido del filamento
incandescente, por lo que se mejora la reproducción cromática.
Ilustración 41 Lámpara de mezcla con un tubo de descarga de vidrio de cuarzo
2.4 RESUMEN COMPARATIVO ENTRE LAS DIVERSAS LÁMPARAS, RENDIMIENTO,
VIDA, BALANCE CROMÁTICO Y TEMPERATURA DE COLOR
III UNIDAD TIPOS DE ALUMBRADO
TIPOS DE ALUMBRADO
Una iluminación de buena calidad y adecuada cantidad puede obtenerse con cualquiera de
los diferentes tipos de luminarias, clasificadas con arreglo a la distribución vertical de la luz.
La selección del tipo más idóneo para cualquier aplicación particular depende en parte de
las características físicas de la habitación, del tipo de trabajo a realizar y de las condiciones
de mantenimiento que se desean conseguir.
INDIRECTA
Toda la luz de efectiva en el plano de trabajo se refleja hacia abajo por el techo y en menor
medida por las paredes. Puesto que el techo es en realidad la fuente de luz, la iluminación
producida es bastante difusa. Aunque el alumbrado indirecto no es tan eficiente como alguno
de los otros sistemas en términos puramente cuantitativos, su distribución uniforme, ausencia
de sombre y de brillo reflejado lo hacen frecuentemente el más recomendable para oficinas,
escuelas y otras aplicaciones similares. El techo deberá tener un acabado mate, si se quiere
evitar la imagen reflejada de la fuente de luz.
SEMIINDIRECTA
Del 60 al 90% de la intensidad de la luz de la luminaria se dirige hacia el techo, en ángulos
por encima de la horizontal mientras que el resto se dirige hacia abajo. El alumbrado
semiindirecto tiene la mayoría de las ventajas del indirecto, pero es un poco más eficiente y
se prefiere a veces para lograr una mejor relación de brillo entre el techo y la luminaria en
instalaciones de alto nivel luminoso. El medio difusor empleado en estas lámparas es vidrio
o plástico, de densidad más baja que el empleado en los equipos indirectos
GENERAL DIFUSA O DIRECTA-INDIRECTA
Del 40 al 60% de la luz se dirige hacia abajo en ángulos por debajo de la horizontal. La
mayor parte de la iluminación existente en el plano de trabajo es el resultado de la luz que
procede directamente de la luminaria, pero hay una importante porción de luz dirigida al
techo y a las paredes laterales. Cuando estas son de color claro, la luz dirigida hacia arriba
proporciona un fondo más claro contra el que resalta la luminaria, suministrando una
importante componente indirecta que favorece sensiblemente el carácter difuso de la
iluminación. La diferencia entre las clasificaciones general difusa y directa-indirecta estriba
en la cantidad de luz producida en dirección horizontal.
SEMI-DIRECTA
Del 60 al 90% de la luz se dirige hacia abajo en ángulos por debajo de la horizontal. En
esencia, el nivel de iluminación eficaz que este sistema proporciona en el plano de trabajo
normal es resultado de la luz que viene directamente de la luminaria.
La porción de luz dirigida hacia el techo es una relativamente pequeña indirecta, y su mayor
valor que hace más brillante a la zona del techo que rodea la luminaria, resultando una
disminución de contrastes de brillo
DIRECTA
Entre el 90 y el 100% de la luz se dirige hacia abajo en ángulos por debajo de la horizontal.
Un sistema de alumbrado directo es un eficaz productor de luz en la zona usual de trabajo.
Sin embargo esta eficacia se consigue frecuentemente a expensas de factores de calidad
tales como sombras y deslumbramientos directos o reflejados. Un techo iluminado de pared
es una forma de luminaria de alumbrado directo. Cuando las lámparas están ocultas, las
características de iluminación pueden ser similares a las obtenidas mediante un sistema de
luminarias indirectas.
ALUMBRADO GENERAL
Se llama así a una disposición de las luminarias que proporcionan un nivel razonable de
iluminación en el área interior. Las dimensiones físicas de la habitación las características de
distribución de la luminaria, el nivel previsto de iluminación son factores que determinan el
emplazamiento de los equipos. La distribución más uniforme se obtiene mediante la
colocación simétrica de las luminarias necesarias para producir la luz deseada.
ALUMBRADO GENERAL LOCALIZADO
Consiste en colocar los equipos de alumbrado general en zonas especiales de trabajo donde
se necesitan altas intensidades, bastando con la luz emitida por dichas luminarias. Para
iluminar las áreas contiguas. Las luminarias de tipo directo, semidirecto y directo-indirecto
son las que más se utilizan.
ALUMBRADO SUPLEMENTARIO
Este alumbrado proporciona una intensidad relativamente alta en puntos específicos de
trabajo, mediante un equipo de alumbrado directo combinado con la iluminación general o
localizada.
METODOS DE LOS LUMENES PROMEDIO
Este método está basado en la definición del lux, que es igual a un lumen por metro cuadrado
y por lo tanto:
Numero de lux=𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑒𝑠 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒
𝐴𝑟𝑒𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠
Conociendo la emisión luminosa inicial de cada lámpara de luminaria, el número de estas
instaladas en la zona y el área de esta en metros cuadrados, pueden calcularse los lúmenes
generados inicialmente en una determinada área. Este valor sin embargo, difiere del lux en
dicha área, ya que algunos lúmenes son absorbidos por la luminaria y también debido a
otros factores como la suciedad de la luminaria, la disminución gradual de la emisión de la
luz de las lámparas, etc. Estos factores, entre otros se toman en cuenta en la fórmula del
método de los lúmenes:
Nivel de luz₌
𝑙𝑎𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑟𝑖𝑎 𝑥 𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑥 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑥 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟𝑖𝑎
IV UNIDAD ILUMINACIÓN PARA EXTERIORES
4.1 CLASIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE PROYECTORES.
La iluminación de edificios comerciales como medio de publicidad, el alumbrado de campos
de deportes para aficionados o profesionales y el de otro tipo de obras en construcción
hacen la prolongación de las horas útiles para las tareas a realizar en cada caso. A demás
de estas aplicaciones más utilitarias, el alumbrado por proyectores sirve para usos
decorativos. El tipo de zona a iluminar, las posibilidades de emplazamiento del equipo y la
variación en las condiciones de los alrededores imponen problemas de estudio que suelen
hacer difícil la normalización. Hay sin embargo ciertas reglas básicas que pueden aplicarse
a los proyectores de instalación de este tipo.
PROCEDIMIENTO DEL PROYECTO
Paso 1.- Determinación del nivel de iluminación.
A continuación se da una tabla de los niveles de iluminación recomendados para distintas
aplicaciones d este tipo de alumbrado. El nivel de luminoso no debe ser inferior al dado en
la tabla en ningún momento del ciclo de conservación, por lo que para hacer el estudio se
debe considerar un margen suficiente para incluir una degradación luminosa razonable. En
el alumbrado de edificios, monumentos, etc., la reflectancia de la superficie y el brillo de los
alrededores han de tenerse en cuenta al determinar la cantidad de luz necesaria.
NIVEL DE ILUMINACIÓN (LUX)
Edificios Boletines y anuncios
Construcción general 100 Alrededores brillantes
Excavación 20 Superficies claras 500
Edificios y monumentos Superficies oscuras 100
Alrededores brillantes Alrededores oscuros
Superficies claras 150 Superficies claras 200
Superficies oscuras 500 Superficies oscuras 500
Alrededores oscuros Prisiones (patio) 50
Superficies claras 50 Canteras 50
Superficies oscuras 200
ALUMBRADO DEPORTTIVO
Tiro con arco Playas (surf)
Competidores 100 En la arena 10
Recreativo 50 En el mar (45 m) 30*
Bádminton Boxeo y lucha libre (ring)
Competidores 300 Campeonatos 5000
Torneo de club 200 Profesional 2000
Recreativo 100 aficionados 1000
Baloncesto
Colegios y profesionales 500
Campos de universidades 300
recreativos 100
Paso 2.- Determinación del tipo y emplazamiento
Los proyectores se dividen en siete tipos según la apertura o dispersión del haz que se define
como el anulo comprendido entre las dos direcciones en que la intensidad luminosa es el 10
% de la máxima que existe cerca o en el centro del mismo haz.
DESIGNACIÓN DE LAS LUMINARIAS PARA EXTERIORES
Abertura del haz en grados
Tipo
NEMA
Eficiencias mínimas (%)
Incandescentes Mercurio Fluorescentes
Área efectiva (m2)
<1.464 >1.464 <1.464 >1.464 Cualquiera
10-18 1 34 35 20
18-29 2 36 36 22 30 25
29-46 3 39 45 24 34 35
46-70 4 42 50 35 38 42
70-100 5 46 56 38 42 50
100-130 6 42 46 55
>130 7 46 50 55
La eficiencia de un haz se define como la relación en tanto por ciento entre los lúmenes del
haz y los lúmenes de la lámpara, siendo los lúmenes del haz los que están contenidos dentro
de la abertura del haz.
La elección de la abertura del haz para una aplicación determinada depende de las
circunstancias particulares, deben aplicarse lo siguiente.
1.- cuanto mayor sea el área desde el proyector a la zona a iluminar más estrecha será la
apertura del haz deseada.
2.- dado que por definición la intensidad luminosa en el borde de un proyector es del 10%
dela que hay en el centro luminoso, el nivel de iluminación en el borde será 1/10 o menor
del que existe en el centro.
Para obtener una uniformidad razonable de iluminación, los bordes de los haces de los
proyectores individuales han de solaparse, lo mejor posible en la superficie que ha de ser
iluminada.
3.- el porcentaje de lúmenes del haz que caen fuera de la zona de iluminar es generalmente
inferior con unidades de haz estrecho que con las de haz ancho. Así pues, los proyectores de
haz estrecho son preferibles siempre que proporcionen el grado necesario de uniformidad y
el adecuado nivel luminoso.
APLICACIONES TÍPICAS
APLICACIÓN EMPLAZAMIENTO EQUIPO
Estacionamientos (campos) En el borde de la zona y colocación tan altas como sea posible
4, 5 o 6
Fachadas de edificios por debajo
Inmediatamente por debajo y por dentro del parapeto con que se ocultan
3, 4 o 5
Fachadas de edificios a distancia
En baterías emplazadas adecuadamente
1, 2, 3 o 4
Avenidas En el borde de la zona 5 o 6
Anuncios Sobre el suelo 1.50 -1.70 m 3, 4, 5 o 6
Paso 3.- Determinación del C.U del haz
Para determinar el número de proyectores necesarios para traducir un determinado nivel de
iluminación en una situación deseada, es preciso conocer el número de lúmenes del haz del
proyector y el porcentaje de los mismos que inciden en la zona a iluminar. Los primeros se
obtienen en los catálogos de los fabricantes.
La relación de los lúmenes incidentes sobre la superficie a iluminar y los lúmenes del haz se
le llama coeficiente de iluminación del haz (CBU, del inglés Coefficient of Beam Utilization)
en los casos en que la zona este iluminada uniformemente, el CBU medio de la instalación
será siempre menor que 1.0.
El coeficiente de utilización del haz para cualquier proyector individual depende de su
emplazamiento, del punto al que se enfoca y de la distribución de luz dentro del haz. En
general puede decirse que el CBU medio de todos los proyectores de una instalación debe
estar comprendida entre 0.6 y 0.9. Si el número de lúmenes utilizados del haz fuese inferior
a 60 % es señal que se puede encontrar un plan más económico con emplazamientos
diferentes o utilizando proyectores de haz estrecho. Por otro lado, si el CBU es superior a
0.9 es probable que el haz sea demasiado estrecho, y la iluminación resulte muy
concentrada. La determinación del CBU sólo es posible después de que se han seleccionado
los puntos a os que ha de dirigirse la luz. Sin embargo se puede estimar un CBU experiencia
o haciendo el cálculo para diversos puntos posibles de visión y tomando el valor promedio
así obtenido.
Para hacer dichos cálculos, la zona iluminada se superpone en la cuadricula fotométrica y se
determina la relación entre los lúmenes comprendidos en esta área y los lúmenes tales del
haz. Todas las líneas horizontales sobre un edificio (o las líneas rectas sobre una zona del
suelo paralelo a una línea perpendicular al eje del haz) aparecen como líneas horizontales
rectas sobre la cuadricula si el proyector se orienta de tal manera el eje de su haz sea
perpendicular a una línea horizontal sobre la fachada del edificio. Todas las líneas verticales,
excepto la de intersección con el eje del haz, aparecen ligeramente curvadas.
Paso 4.- Estimación del factor de conservación.
La eficacia del alumbrado resulta gravemente perjudicada por la degradación de las
lámparas y por la suciedad de las superficies reflectoras y transmisoras del equipo. Para
compensar la disminución gradual en la zona alumbrada por proyectores, se ha de aplicar
el los cálculos un factor de conservación que tome en cuenta lo siguiente:
1.- Pérdidas de emisión luminosa debida a la suciedad depositada en la lámpara, el
reflector y la tapa de vidrio. En consideraciones analógicas, los proyectores cerrados,
presentan una mayor conservación que los abiertos, ya que la cubierta de vidrio protege al
reflector como a la lámpara de la acumulación de polvo.
2.- Pérdida de emisión luminosa a lo largo de su vida. Debido a que una parte de la luz
debe pasar a través del bulbo más de una vez antes de abandonar finalmente el proyector,
el ennegrecimiento del bulbo también reduce su eficacia. La reducción de los lúmenes del haz
es cerca del doble de la reducción luminosa de una lámpara desnuda.
Los factores de conservación se estiman normalmente entre 0.65 y 0.85.
Sin embargo, en atmosferas sucias, cuando las luminarias no se limpian frecuentemente o
cuando las lámparas solo se sustituyen al fundirse, una apreciación realista de las condiciones
de funcionamiento requerirá del uso de factores de conservación considerablemente más
bajos. También se deberá tener en cuenta las diferencias en mantenimiento de la emisión
luminosa de los distintos tipos y tamaños de las lámparas.
Con proyectores de haz estrecho, la suciedad acumulada en el reflector y una tapa de vidrio
tiende a hacer mayor la abertura del haz, reduciendo más la potencia máxima en candelas
que la emisión luminosa total.
Paso 5.- Determinación de proyectores requeridos.
Numero de proyectores = zona x nivel luminoso
lúmenes del haz x CBU X FM
Zona. Superficie a iluminar en m2
Nivel luminoso: el recomendado en la tabla (paso 1)
Lúmenes del haz: figura en el catálogo del fabricante del equipo a utilizar
CBU: coeficiente de utilización.
FM: factor de mantenimiento
Paso 6.- comprobación de la uniformidad en el área cubierta.
Tras haber realizado un cálculo teórico (pasos 1 a 5) la uniformidad puede verificarse
mediante el cálculo de la intensidad luminosa en unos puntos. Esto puede hacerse por el
método “punto por punto” usando una curva de distribución luminosa o diagrama de
isocandela. Si se comprueba que la uniformidad no es satisfactoria, puede que sea preciso
instalar más proyectores.
La iluminación interior es similar a la exterior en cuanto a la metodología empleada en los
cálculos, desde luego que existen algunas variantes en la aplicación en el alumbrado exterior
ya que se persiguen objetivos distintos y en este se omite el cálculo de la relación de cavidad
del local, RCL, cavidad del techo y cavidad el suelo, así como la degradación luminosa por
suciedad es mayor.
4.2 MÉTODO DE CÁLCULO PUNTO POR PUNTO PARA EXTERIORES
Para predecir la iluminación sobre una tarea visual específica son necesarios ordinariamente
los cálculos punto por punto. Dicha iluminación consta de dos componentes, la iluminación
directa, producida por el flujo que va directamente desde las luminarias a la zona de trabajo
y la componente de iluminación reflejada debida al flujo reflejado desde las superficies del
local hacia la zona de trabajo. La componente directa se calcula directamente utilizando un
tema de coordenadas angulares; la reflejada puede determinarse empleando coeficientes
de luminancias ligeramente modificada que el método de lúmenes. En este caso solo se
estudiará la directa, ya que en la iluminación exterior no existen partes del local reflectoras
para iluminar la zona de trabajo.
El sistema de coordenadas angulares es el más idóneo para aplicarlo a las filas continuas
de luminarias fluorescentes. En este cálculo intervienen una parte longitudinal y otra lateral
.
El ángulo es el que forma la vertical (perpendicular al techo) que pasa por el punto de
trabajo P y una línea que va desde él hasta el extremo de la fila de luminarias. Si el punto
de trabajo no está en el plano vertical se toma como referencia otro plano paralelo que
pase por él, para definir el ángulo .
Los ángulos y se pueden hallar gráficamente en el diagrama siguiente y determinar la
distancia vertical V de la zona de trabajo visual al plano de la luminaria y la distancia
horizontal H paralela a las luminarias desde la zona de trabajo al final de la fila de éstas.
Normalmente, todas las filas tienen las mismas coordenadas , una para cada extremo de
la fila. El ángulo es diferente para cada fila de luminarias. Cada fila tiene únicamente una
coordenada .
CÁLCULOS DIVERSOS POR EL MÉTODO DE PUNTO POR PUNTO
Existen las siguientes relaciones básicas:
1.- Fuente puntual. La iluminación es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia
(ley inversa de los cuadrados). Una lámpara incandescente o una luminaria de mercurio
pueden considerarse como fuentes puntuales.
2.- Fuente lineal de longitud infinita. La iluminación es inversamente proporcional a la
distancia. La iluminación producida en un punto situado en un plano paralelo a una fuente
lineal, larga estrecha y perfectamente difusora y situado directamente bajo a ella se calcula
así:
𝑙𝑢𝑥 = 10000 𝑥𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑥 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑢𝑟𝑎
2𝐷
Luminancia: luminancia de la fuente en lamberts.
Anchura: anchura de la fuente en metros.
D: distancia del punto a la fuente en metros
CALCULOS PARA FUENTES PUNTUALES BASADOS EN LA LEY INVERSA DE LOS
CUADRADOS
Para determinar el nivel de iluminación sobre superficies verticales y horizontales puede
usarse los datos y formulas siguientes:
𝑙𝑢𝑥 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎𝑠 𝑥 𝑐𝑜𝑠𝜃
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑙 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑙𝑢𝑥 =
𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎𝑠 𝑥 𝑠𝑒𝑛𝜃
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑙 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜
Como 𝑠𝑒𝑛𝜃 = 𝑅
𝐷 y 𝑐𝑜𝑠𝜃 =
𝐻
𝐷
(Plano horizontal)= 𝐶𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎𝑠 𝑥 𝐻
𝐷3=
𝐶𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎𝑠 𝑥 𝐶𝑜𝑠3𝜃
𝐻2
(Plano vertical)= 𝐶𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎𝑠 𝑥 𝑅
𝐷3=
𝐶𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎𝑠 𝑥 𝐶𝑜𝑠2𝜃 𝑥 𝑆𝑒𝑛𝜃
𝐻2
DISTANCIA ENTRE LUMINARIAS
La distancia entre luminarias debe ser tal que la correspondencia de proyección del centro
óptico de cada luminaria sobre la calle uniendo de alguna forma al centro luminoso de la
luminaria contigua. Esta distancia entre luminarias depende de la atura de montaje de los
centros luminosos (H), de la uniformidad deseada en la iluminación y del grado de
deslumbramiento tolerado.
ALTURAS DE MONTAJE
Tomando en cuenta el ancho de la calle define en cierto modo la altura de la instalacion
de los centros luminosos o luminarias (H), esta esta altura esta tambien condicionada a los
siguientes factores:
Potencia de la lámpara
Tipo de luminaria
Disposicion de los centros luminosos.
COEFICIENTE DE UTILIZACION
Se define como la relacion entre el flujo que incide sobre la calle (L), es decir:
𝑁𝑈 =
𝑈
𝐿
Por lo general lo proporcionan los fabricantes.
ALTURAS DE MONTAJE RECOMENDADAS PARA LUMINARIAS EN FUNCION DE LA POTENCIA DE LAS LAMPARAS
CLASE DE INSTALACION LAMPARA ALTURA (m)
TIPO P (W)
Calles de alto trafico de vehiculos de medio trafico con poca circulacion de personas
Sodio de alta presion
Yoduro metalico
Vapr de mercurio o
Sodio a alta presion
Sodio a baja presion
400
400
250
90 - 135
12 m o mayor
12 m o mayor
Entre 9 y 12 m
Entre 9 y 12 m
Calles externas de bajo trafico
Sodio a baja presion 90 – 135 Entre 9 y 12 m
Calles de tipo secundario con poco trafico de vehiculos y personas
vapor de mercurio o
fluorescente
89 – 125
50
De 8 a 10 m
Mayor de 6 m
RELACION ENTRE LUMINARIAS Y LA ALTURA DE MONTAJE
TIPO LAMPARAS DE BULBO FLUORESCENTE (CON GRAN
SUPERFICIE EMITENTE)
LAMPAR CLARA (EMISION CONCENTRADA)
Cubierta
Semicubierta
2.8 a 3.2
3.0 a 3.5
3.0 a 4.5
3.2 a 3.5
Abierta Diferente de 3.5 Diferente de3.5
Curva isolux
CONCLUSIONES
Estos temas resultan relevantes ya que pueden ayudar a evitar la fatiga, el desgaste o
posiblemente distorsionar el campo visual, sin duda estos textos y cálculos son las bases
solidad para una buena planeación en cualquier etapa de construcción de diversos tipos.
Para esto se debe tomar en cuenta los señalamientos mencionados para poder tener
equilibrada la relación eficiencia- luminosidad, así como las no menos importantes, como la
difusión, la uniformidad, el emplazamiento, la reflectancia y penumbra de los objetos y
alrededores.
Básicamente se englobaron los patrones que debe cumplir o satisfacer sustancialmente el
diseñador o el proyectista de la obra de acuerdo con los estándares de calidad de normas
internacionales y nacionales de asociaciones de ingeniería y manufactureras de material
eléctrico enfocado a la iluminación de interiores como exteriores que suelen ser similares pero
no idénticas.
BIBLIOGRAFIA
[1] “Manual de Alumbrado Westinghouse”, Westinghouse Electric Corporation, Mediciencia
editora Mexicana S.A de C.V, Mexico, DF.
[2] “El ABC del Alumbrado y las Instalaciones Eléctricas en Baja Tensión”, Gilberto Enríquez
Harper, editorial LIMUSA S.A de C.V, México, DF.
[3] “Física, conceptos y aplicaciones”, 6ª edición, Paul E. Tippens, Mc Graw Hill.
[4] “Manual de instalaciones de alumbrado y Fotometría”, Jorge Chapa Carreón, Ed LIMUSA,
1990.
[5] “Manual como planificar con luz”, Rudiger Ganslandt, Haralad Hofmann, Ed Vieweg
España.
[6] “Física”, Octava edición, Jorge Mendoza Dueñas, Lima Perú, 2002