técnicas de investigación de accidentes · conductores permiten el flujo de la electricidad con...
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Técnicas de Investigación de Accidentes
Seminario Educación
Continuada CIAPR
2019
Ing. Manuel Rodríguez Perazza, Consultor
Reconstrucción de Accidentes
Seminario - Taller
INTRODUCCIÓN
Presentación efectiva ante el Tribunal
▪ Selección del Perito
▪ Preparación del “Voi dire”
▪ Presentación del Perito
▪ “Demeanor” correcto
▪ Instrucción técnica al tribunal sobre materias
pertinentes
▪ ¿Algo más que usted crea que este Tribunal deba
conocer, Ingeniero?
¿Qué significa Autoridad?
⚫ Significado aparente: tiene el poder basado en
la Ley
⚫ Significado real: tiene el poder basado en el
conocimiento
¿El poder para qué?
⚫ En el caso de las agencias las “Autoridades”
tienen el mandato y poder de administrar
códigos de aplicación forzada
¿Qué es un código, un manual?
⚫ Es un procedimiento o estructuración
mandatorio, establecido por razones de salud,
seguridad o protección de la propiedad
⚫ También tenemos “estándares” y “manuales”
las Agencias crean manuales y estándares
propios para aplicación local
¿Qué es un estándar?
⚫ Es un equipo o procedimiento mandatorio por
razones de seguridad o conveniencia, estos se
establecen como guía para cumplir con
códigos
¿Qué es un manual?
⚫ Es un texto que describe cómo cumplir con los
estándares o directamente con códigos -
existen manuales específicos para el NEC y
para el NESC, existen manuales para el
International Building Code, etc.
¿Existe algo más?
⚫ Existen las recomendaciones - Ejemplo: Las
iluminaciones recomendadas por el IESNA
“Iluminating Engineers Society of North
America”
Estas no deben confundirse con mandatos de
ley
Reconstrucción de accidentes general
Relevancia de un análisis correcto y
completo seguido de una presentación clara
al juzgador para la debida interpretación
Objetivo General de la Investigación del Accidente
⚫ Recopilar Información que permita Reconstruir
las Causas y Efectos del Accidente para
determinar posibles actos Negligentes por las
partes
Por: Ing. Manuel Rodríguez Perazza
Preguntas a Contestar
⚫ ¿Dónde exactamente ocurrió el evento
investigado?
⚫ ¿Qué dio origen al evento?
⚫ ¿Razones para la ocurrencia del evento?
⚫ ¿Magnitud y severidad de los daños?
⚫ ¿ Quién es Responsable?
Medición, Fotografía y esquemáticos
La toma de las medidas necesarias, las fotos
que ilustren correctamente las ubicaciones
relativas y la preparación de esquemáticos
representativos de una escena son cruciales
para la reconstrucción correcta de un evento
o accidente
Triangulación
Debe hacer uso de puntos permanentes
descritos adecuadamente, en conformación
de triángulo aproximado a equilátero, usar
triángulos adyacentes, etc.
Triangulación
Isleta
poste
Auto 2
inadecuado
adecuado
A
B
C, ca
b
Auto 1Auto 3
incorrecto
X Y
Ejercicios - triangulación
vaca
hidranteposte
Vehículo afectado
poste
Vehículo estacionado
Medición indirecta
Medidas de sombras, medidas de objetos de la
misma altura, contar número de segmentos de
tamaño uniforme, medidas por catetos, etc.
Ejercicios – triangulación 2
sombra – 15 pies
120 grados
poste
Ejercicios – coordenadas polares
Vehículo afectado
poste
vaca
Norte
30 grados
50 grados90 pies
60 pies
Ejercicios – estimado de distancias
Vehículo afectado
17 pies de largoposte
Vistas Ortogonales y de Acercamiento
Tomar secuencias de fotos del mismo objeto
desde acercamiento para ver detalles, hasta
alejamientos para determinar ubicación
relativa a objetos permanentes. Tomar fotos
alejadas en direcciones paralelas y
perpendiculares a carreteras o líneas fijas
sobre el terreno, asegurándose que en el
fondo queden objetos identificables en el
futuro.
Esquemáticos a mano libre
Dibujar esquemáticos de escena
relacionando objetos con medidas para
triangulación o por coordenadas entre ellos
y hasta puntos fijos. Indicar direcciones
cardinales, direcciones hacia lugares
conocidos, etc.
Instrumentos de medición básicos
Cintas de medir, niveles mecánicos, metros
de carpintero, reglas transparentes,
transportadores de ángulos, plomadas,
odómetros manuales, medidores de
iluminación
Equipo de fotografía esencial
Cámara con lentes de “macro” y lentes
telescópicos. En incendios eléctricos y en
lámparas de automóvil fundidas es preciso
retratar las puntas de los conductores o
filamentos afectados y en contactos con
líneas eléctricas retratar los puntos de
contacto, si se pueden precisar
Clasificación de Eventos
⚫ - Accidentes Mecánicos
⚫ Automotrices
⚫ Caídas de personas
⚫ Caída de objetos
⚫ Fallos de maquinaria
Mecánicos - Leyes de Newton++
⚫ conservación del estado de movimiento Vi=Vf
⚫ fuerzas producen aceleración F=ma
⚫ acción y reacción Fentra=Fsale
⚫ Conservación de energía Eentra=Esale
⚫ Conservación del Moméntum Linear Lentra=Lsale
AUTOMÓVILES
Datos a examinarse
El investigador debe fotografiar, preparar
diagramas y tomar medidas de elevaciones
iniciales y finales, distancias horizontales
desde punto inicial hasta punto final, peso de
objetos o vehículos, peso de carga si alguna,
pendientes de rampas, punto de impacto,
direcciones de separación, señales de fallos en
componentes de sujeción ...
Datos a examinarse 2
El investigador debe buscar evidencia de
intervención humana, golpes, abolladuras,
rasgaduras, rayaduras, marcas de estiramiento
forzado en cinturones de seguridad,
deformaciones en cabina de vehículos,
informes médico – forenses, informes
médicos, declaraciones sobre puntos de dolor,
etc.
Datos a examinarse 3
El Investigador debe medir deformaciones
frontales o laterales por colisión, examinar
velocímetros de autos accidentados, examinar
deformaciones en horquillas de motos, huellas
de frenazos, deslices laterales, distancia de rutas
recorridas, evidencia de golpes con otros
objetos, evidencia de volteos, fragmentos
diversos, líquidos, y tierra en pavimento bajo
vehículos, etc.
FACTORES
Accidentes de vehículos
a. Los conductores o peatones
Cotejar si hubo uso de alcohol u otras
drogas, condiciones limitantes de la vista,
oído, extremidades, etc. Daños recibidos
por personas, daños pre existentes,
interventores externos
Accidentes de vehículos 2
b. Los vehículos
Defectos mecánicos, obstrucciones a la
vista de conductores, presencia de objetos
peligrosos en interior, olores reconocibles
en interior, daños o marcas exteriores o
interiores, evidencia de oxidación o sucio
en golpes, etc.
Accidentes de vehículos 3
c. La carretera
Curvas horizontales y verticales, cuestas,
obstrucciones a la visibilidad, hoyos o
defectos en asfalto, desniveles desde zona
de rodaje a laterales, mojado, presencia
de sustancias extrañas, evidencias de
frenados, iluminación secundaria,
choques secundarios, marcas, nivel de
tránsito, etc.
Accidentes de vehículos 4
d. El ambiente
Lluvia, agua, oscuridad, viento, bruma,
niebla, contaminación, sol de frente,
distracciones, etc.
Criterios Biomecánicos en accidentes Vehiculares
⚫ Head injury criteria (HIC) Un índice de 1000 o
menor se considera aceptable por FMVSS y
representa una probabilidad de daño
temporero de 18%, donde “acc” es la
aceleración de la cabeza en G’s
( )( )
5.2
12
12 .1
−−= dtacc
ttttHIC
Criterios Biomecánicos en accidentes Vehiculares
⚫ La aceleración máxima para no sufrir daño serio en el torso no debe exceder de 60G’s por no más de 3 ms y la deflexión del pecho no debe exceder de 3 pulgadas (adulto)
⚫ Para que el fémur no sufra daño serio en compresión la fuerza axial no debe exceder de 2250 libras
⚫ Los cinturones de seguridad deben sostener 4500 libras de fuerza
Faros de auto – ¿encendidos o no?
Faros delanteros rotos en accidentes nocturnos revelan si
estaban encendidos o no. Vea filamentos con lente de
aumento.
Filamentos rotos terminados en zona bulbosa estaban
encendidos al romperse
Filamentos rotos terminados en fractura quebradiza
estaban apagados al romperse
ELECTRICIDAD
Fundamentos de Electricidad
Electricidad
Es la acumulación o transporte de energía
en un medio con cargas eléctricas alterando
su densidad de ocupación
Fundamentos de Electricidad 2
Energía
Es la capacidad de producir trabajo o generar
calor. Se mide en julios o kilovatio-horas. (joules,
kW-Hrs)
Potencia
Es la energía por unidad de tiempo que se genera,
se transporta o se consume. Se mide en vatios
(watts)
Fundamentos de Electricidad 3
Corriente eléctrica
Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo
a través de un objeto o cuerpo. Se mide en
amperios. (amperes)
Voltaje
Es la energía por unidad de carga eléctrica en un
conductor u objeto. Se mide en voltios. (volts)
Fundamentos de Electricidad 4
Resistencia
Pérdida de voltaje por unidad corriente
eléctrica que fluye a través de un paso. Se mide
en ohmios (ohms)
R=V/I
Leyes de la electricidad
Ley de Ohm
Al pasar una corriente eléctrica a través de un objeto
habrá una caída en voltaje proporcional a ésta.
Ley de Voltajes de Kirchhoff
En todo paso cerrado la suma de los cambios en voltaje es
cero.
Ley de corrientes de Kirchhoff
La suma algebraica de todas las corrientes que entran a un
punto es cero.
Leyes de la electricidad-empíricas 1
Conducción de piel
El autor, en experimentos con su propio cuerpo ha medido
resistencias “mojadas” al paso de electricidad tan bajas
como del orden de 300 ohmios de mano desnuda a pie
desnudo en contacto húmedo. La resistencia del cuerpo
puede ser muy superior a ésta para piel seca y voltajes que
no perforan de inmediato la piel, o sea voltajes del nivel de
servicio residencial.
Leyes de la electricidad-empíricas 2
Conducción de piel
Voltajes mayores a los de servicio, de inmediato
perforarán la piel y el contacto será “mojado”,
obteniéndose así las corrientes eléctricas mayores
Leyes de la electricidad-empíricas 3
Resistencia a “tierra” física
Las resistencias de conductor “perfecto” a tierra también
han sido medidas por este autor, con resultados del orden
de 20 a 40 ohmios.
Materiales eléctricos comunes
Conductores
Permiten el flujo de la electricidad con caídas en voltaje pequeñas –
Ej. Cobre, aluminio, otros metales
Semiconductores
Permiten el flujo de electricidad con una caída de voltaje de umbral y
caídas en conducción mayores a los conductores- Ej. Carbón, silicio,
germanio
Aisladores
No permiten el flujo de corriente salvo a voltajes extremos. Ej.
Porcelana, goma, plásticos, vidrio
Materiales eléctricos comunes 2
Plasma
Gas ionizado por calor o por radiación. Ej. Frente de
flama, arco eléctrico en aire
Electrolíto
Sustancia que fundida o en solución permite el paso de
una corriente eléctrica por migración de electrones o
iones
Códigos y Reglamentos
Código Nacional de Electricidad – NEC
Código Nacional de Seguridad en la Electricidad – NESC
Reglamentos y Manuales Internos de la AEE
Uniform Building Code
Uso seguro de instrumentos de medición y equipos de seguridad
Los instrumentos de medición eléctricos y los
equipos de protección eléctrica tienen límites de
uso seguros tanto de voltaje como de corriente –
NO LOS EXCEDA, PUEDE SER FATAL
Clasificación de Eventos
⚫ - Accidentes Eléctricos
⚫ Contactos personales
⚫ Incendios
⚫ Subclase de iluminación
Accidentes Eléctricos
⚫ Contactos personales - conducción, térmicos, radiación
⚫ Efectos mecánicos - bajos o sobre voltajes, inversión de secuencias
⚫ Incendios - arcos, cortocircuitos
⚫ Iluminación - requerida, conveniencia, necesaria para visión
⚫ Daño a otros sistemas
Accidentes por contacto eléctrico
Los afectados –quemaduras, fibrilación, muerte
Estructuras y circuitos - Postes, conductos, guardas,
aisladores, retornos, voltajes, etc
Causales del accidente
Descuidos, violaciones de reglas de seguridad, invasión de
espacios reservados, ignorancia de peligros, accidentes,
defectos de aislación, etc.
El ambiente
Humedad, descargas eléctricas, vientos
Accidentes Eléctricos
⚫ Contactos personales - conducción
Para muerte por fibrilación, experimental con
animales, por conducción y exposición entre 3
ms y 5 s dada por:
I=K/√T
miliamperes, donde 116 < K < 185
“T” es el tiempo en segundos
Accidentes Eléctricos
⚫ Térmicos, Radiación
Función de Temperatura y tiempo
Quemaduras de contacto- cualquier grado
Radiación ultravioleta – arcos, cualquier grado
1er grado- enrojecimiento, dolor, leve hinchazón
2do grado- rojo intenso, ampollas, dolor, pérdida
de piel, sensibilidad al aire
3er grado- destruye tejido, piel manchada,
reseca, exposición, hinchazón
Accidentes Eléctricos
⚫ Radiación de arcos eléctricos
El NFPA70E define los requisitos de seguridad para talleres de
trabajo
Apéndice A: establece las zonas de espacio prohibida,
restringida, limitada y de protección contra relámpago
Ap. B Ilustra con ejemplo de cómputos
Ap. C Lista principios para un programa de seguridad eléctrica
Ap. D Evaluación de peligros y riesgos
Ap. E Tranque y etiquetado de protección (lockout/tagout)
Ap. F Ropa resistente a flama
Accidentes Eléctricos
⚫ Quemaduras por arcos eléctricos
Accidentes Eléctricos
Iluminación – puede ser
requerida, o por conveniencia; lo
que se requiere para visión
Donde hay peligro inducido – requerida
Donde no hay peligro inducido – conveniencia
El proceso de visión-5 factores
El tamaño, El contraste, El tiempo, La
luminancia, El color
Accidentes Eléctricos
Efectos mecánicos - bajos o sobre
voltajes, inversión de secuencias
Causan sobrecalentamientos, fallas de
aislación, fallos catastróficos de equipos de
potencia, electrónicos, rotación invertida,
daño a maquinaria actuada, arcos eléctricos,
incendios.
Accidentes Eléctricos-ejemplos
⚫ Electrocución – Añasco,
Mayagüez, Salinas
⚫ Daño personal – Mayagüez,
Guánica
⚫ Incendios – Carolina, Arecibo
⚫ Maquinaria – Maricao, Bayamón
⚫ Iluminación – Río Piedras, Ponce
Accidentes Eléctricos-ilustración
Arco eléctrico en línea de 500kV
Accidentes por contacto eléctrico
Los afectados –quemaduras, fibrilación, muerte
Estructuras y circuitos - Postes, conductos, guardas,
aisladores, retornos, voltajes, etc
Causales del accidente
Descuidos, violaciones de reglas de seguridad, invasión de
espacios reservados, ignorancia de peligros, accidentes,
defectos de aislación, etc.
El ambiente
Humedad, descargas eléctricas, vientos
ILUMINACIÓN
Importancia de un análisis correcto,
confiable y debidamente presentado al
juzgador
Iluminación
Requerida – donde el Estado crea situaciones de peligro
permanentes. Ej. Plazas de peaje
Opcional – todas las calles, aceras públicas y carreteras
Niveles recomendados – IESNA, AEE, otros
Efecto sobre seguridad al tránsito – en algunas
situaciones reduce, en otras aumenta el riesgo de
accidentes
Importancia de determinar visibilidad
En la reconstrucción de accidentes de vehículos, la
adjudicación de responsabilidad está basada en la certeza
de que el mismo era evitable. Uno de los factores para
evitarlo es ver el objeto o persona con tiempo suficiente
para tomar medidas preventivas o mitigantes.
Ver significa recibir una imagen e interpretarla.
Tras ver un objeto o persona comienzan a contar los
tiempos de reacción ampliamente discutidos en múltiples
referencias.
Terminología sobre iluminación
⚫ I Intensidad luminosa en candelas (cd)
⚫ F Flujo luminoso en lumens (lm)
⚫ E Iluminancia en pies-candelas (fc)
⚫ M Excitancia luminosa (lm/fc)
⚫ L Luminancia (cd/ft2) (1fL=1/p cd/ft2)
⚫ Q Cantidad de luz incidente (lm-s)
La candela (cd)
Es la unidad de intensidad luminosa (I) y equivale a la
luz de una vela estandarizada, igual hoy día a 1/60 de
la luz que emite un cuerpo oscuro de 1 cm2 a la
temperatura de fusión del platino.
En desuso: 1 pie-lambert (f)L es 1/p
candelas/ft2
El lumen (lm)
Es la unidad de flujo luminoso (F). Es la razón a que
fluye la luz por una área de 1m2 colocada a un metro de
distancia de una fuente puntiforme isotrópica de
intensidad de una candela (cd).
Una esfera de un metro de radio alrededor de una
fuente puntiforme tiene 4p m2 de superficie. Por tal
razón una fuente luminosa uniforme de una candela de
intensidad emite 4p lumens.
Iluminancia (E)
El flujo luminoso eventualmente alcanza superficies y la
cantidad de lumens incidente por unidad de área de
superfice es la iluminancia. Se mide en lux, que es el
equivalente de un lumen por metro cuadrado, o en fc
que es el equivalente a un lumen por pie cuadrado.
Dado que 1 m2 es aproximadamente 10 ft2, un “fc” es
aproximadamente 10 lux. (exacto 1 m2 = 10.76 ft2)
La iluminancia dentro de una esfera de radio de un
metro con una candela uniforme en su interior es 1 lux.
Exitancia Luminosa (M)
El flujo luminoso total F que sale de una esfera
traslucente de radio 1 m2 con una candela uniforme al
centro, en todas direcciones será de 4p lumens. Si la
esfera está hecha de material con transmisibilidad
fraccional “f”, entonces la exitancia será lo que incidió
en su interior multiplicado por su transmisibilidad
“f”, M= Ff.
Luminancia (L)
Es la densidad de intensidad luminosa en una dirección
particular. Una esfera de 1 m de radio con
transmisibilidad “f”, con “I” candelas al centro tiene una
intensidad aparente de M = If.
Observada desde lejos, se ve como un disco de área p m2.
La luminancia L de la esfera vista desde lejos será de M/p
cd/m2.
Se ha presumido que la esfera emite la luz
uniformemente, o sea, es una fuente “difusora uniforme”.
Cantidad de luz (Q)
Es el flujo luminoso incidente F integrado por el tiempo de
incidencia. Q=∫Fdt .
La activación de material fotográfico o de las superficies
sensoras de cualquier instrumento fotosensitivo o del ojo
depende de la cantidad de luz que lo excita.
Ejemplo de cómputos
Tenemos una luminaria con globo de vidrio con la
superficie interior de la mitad superior reflectiva del 90%
de la luz y absorbiendo el 10%. La mitad inferior es
traslucente con transmisibilidad de 75% y absorción de
25%.
Tiene un radio de 0.5 m y lleva al centro una lámpara de
100cd. La luz se emite uniformemente en todas
direcciones desde la lámpara y desde la mitad inferior del
globo.
Halle la iluminancia (E) en la superficie baja interior y la
exitancia y luminancia en el exterior inferior.
Detalles de luminaria
0.5 m
100 cd
Reflectancia 90%
Absorción 10%
Transmisión 75%
Absorción 25%
Cómputos de iluminancia interior
R=0.5m
Área de esfera = 4pR2 = p m2
Área de media esfera inferior = 4pR2/2 = 0.5p m2
Área de medio disco inferior = pR2/2 = 0.25p m2
100 cd emiten 400p lumens, 200p hacia arriba y 200p lm hacia abajo
Hemisferio superior refleja 90% de 200p = 180p lm
Hemisferio inferior recibe 200p + 180p = 380p lm.
Iluminancia interior inferior (E) = 380p lm/ 0.5p m2 = 760 lx.
Cómputo de excitancia y luminancia exterior
Transmitancia = 75%
De los 380p lm que inciden en el interior del hemisferio inferior 75%
salen, o sea 285p lm.
La exitancia luminosa (M) será 285p lm / 0.5p m2 = 570 lm/m2 (lx)
1 cd emite 2p lumens hacia un hemisferio. El exterior aparenta ser una
fuente de 285p lm / 2p = 142.5 cd.
El área proyectada del hemisferio inferior es 0.25p m2 , entonces la
luminancia (L) de este medio disco será 142.5 cd / 0.25p m2 = 570/p
cd/m2
Iluminancia sobre el suelo bajo la luminaria
Presuma que la luminaria del ejemplo se encuentra a 12
pies de altura. Calcule la iluminancia en el piso debajo de
esta si no hubiere otras fuentes de luz
La lámpara aparenta ser una fuente de 142.5 candelas de
intensidad. Esa luz, si proviniese de una fuente uniforme
emitiría 4П(142.5) lumens y a una distancia de 12 pies la
luz atravesaría una esfera de 4П(12)2 pies cuadrados La
iluminancia en el piso sería 142.5/144 = 0.99 lumens/pie2 o
sea 0.99 fc.
El proceso de visión-5 factores
⚫ El tamaño
⚫ El contraste
⚫ El tiempo
⚫ La luminancia
⚫ El color
Potencial y ejecución en ver algo
⚫ Si se satisfacen los factores externos necesarios
para la visión se ha satisfecho el potencial para ver
algo.
⚫ La ejecución de ver requiere factores del
observador, tales como su grado de cansancio,
edad, condición visual, uso de alcohol o drogas,
entrenamiento o distracción.
⚫ No se puede garantizar que algo se verá bajo
ninguna condición, solo una probabilidad.
El tamaño de un objeto
Tamaño se refiere al tamaño aparente del objeto
expresado como un ángulo. La dimensión menor del
objeto toma pertinencia. El ángulo, dependiendo del
estudio puede estar como ángulo plano o ángulo sólido.
El tamaño de objetos pequeños para efectos de
visibilidad se mide también en minutos o segundos de
arco.
A mayor tamaño mayor probabilidad de ver un objeto.
El tamaño - ejemplo
Es la dimensión relevante dividida por la distancia desde el
observador hasta el objeto.
Q1=15/100 = 0.15 rad = 8.59° Q2=15/400 =
0.0375rad=2.15°
100 metros 300 metros
15 m 15 mQ1
Q2
El contraste contra el trasfondo
A mayor contraste, positivo o negativo, mayor visibilidad tendrá un
objeto
C=|(L0 – Lt)| /L0
El contraste “C” se define como el cociente del valor absoluto de la
diferencia en luminancia entre trasfondo (0) y tarea(t), dividida por la
del trasfondo.
Cuando la iluminancia sobre objeto y trasfondo es la misma y ambos
emiten de manera perfectamente difusa, entonces podemos usar
reflectancias en lugar de luminancias.
El tiempo disponible para ver
Si vamos muy rápido en una carretera no podremos leer los letreros a
su lado, lo que podemos hacer de ir más despacio.
Un objeto de 4 minutos de arco, con contraste 1, iluminado con
0.015fL se toma 1 s para verlo, 0.1 s con 0.03 fL, 0.01 s con 0.54 fL y
0.0015 s a 100fL A niveles normales de iluminación de entre 10 y 100fc
no hay problemas atribuibles al tiempo.
La posibilidad de ver un objeto aumenta para tiempos de exposición
más largos.
Luminancia
El ver un objeto depende de la luminancia, luz reflejada hacia el
observador, y no de la iluminancia, luz incidente sobre el objeto.
Variando la iluminancia podemos hacer que tres objetos con distinta
reflectividad tengan igual luminancia.
Luminancia es un término cuantitativo, brillantez es uno relativo y no
son equivalentes.
A mayor luminancia mayor la probabilidad de ver un objeto.
El color
El color del objeto tiene efectos sobre la velocidad a la que
se percibe un objeto, siendo el más visible el amarillo
verdoso.
El color también tiene equivalencias a contraste, pues a
luminacias similares se genera distinción.
En visión nocturna, con iluminación marginal, el color no
tiene efecto notable, pues la visión nocturna no distingue
los colores y su percepción ocurre a niveles más altos tras
detectar el objeto.
Interrelación de los primeros 4 factores-visión estática
Matthew K. Luckiest y Franl K. Moss: “The Science of seeing” 1937.
El tamaño mínimo para ver un objeto varía inversamente con el
logaritmo de la luminancia en el rango de 1 hasta 100 fL, con el
contraste constante.
Con 100% contraste (C=1) el tamaño mínimo a 100 fL es 0.6
minutos de arco, para 1 fL es 1.1 minutos. Con C = 0.02 a 100 fL es
5 minutos y a 1 fL es 15 minutos.
El tamaño mínimo aumenta por 8 al bajar el contraste de 1 a 0.02 a
100fL y por 14 para la misma variación en contraste a 1.0 fL.
Interrelación de los primeros 4 factores-visión estática
H. Richard Blackwell: “Brightness Discrimination Data for
Specification of Illumination” 1952.
En su investigación usó discos iluminados sobre trasfondo uniforme
más obscuro: 4 discos desde 1 hasta 64 minutos de arco, 5
luminancias desde 0.001 hasta 800 fL y 7 tiempos dede 0.001 hasta
1.0 s. Los observadores eran jóvenes con visión 20/20.
Solo detección del objeto, no identificación, sin rastreo para
ubicarlo.
Los 4 factores - Blackwell
Blackwell - ejemplo
Halle “L” para 50% probabilidad (umbral de visión) de ver un disco de
4’ de arco con contraste de 0.1 y tiempo de visión 1s.
Con Log(C=0.1)= -1 y % = 50, moverse hasta curva tamaño = 4’, luego
bajar y ver Log (L0) = -0.62. Entonces L0 = Log-1(-0.62) = 0.24 fL
C=|(L0 – Lt)| /L0 0.1=|0.24-Lt|/0.24 , de donde Lt = 0.26fL
0.26fL = 0.26p fc = 0.083 fc
Para 99% se puede con L0 = 1.0fL, Lt = 1.10 FL, o con L0 = 0.24 subir
hasta curva y pasar a la izquierda hasta 99% donde C=0.22 (aprox), de
ahí Lt = 0.29 fL
Blackwell – multiplicadores de contraste necesarios
1.5 no sabe dónde y cuando
2.78 visión dinámica
2.51 observación de detalles
1.9 precisión = 99%
Lámparas Incandescentes
Iluminancias SON recomendadas
Nótese que en ninguna jurisdicción de los EUA o en PR se requiere
ningún nivel de iluminación. La razón principal para que la
Illuminating Engineering Society of North America haga
recomendaciones y éstas no se transformen en código es la
imposibilidad física de garanizar un servicio no garantizable para la
generalidad de los casos.
El Estado ha concluido que la iluminación es una conveniencia,
pero el requisito de proveerla para el tránsito vehicular recae en los
vehículos y no en la iluminación pública de vías de rodaje.
Si no fuera seguro manejar sin alumbrado público el Estado no
permitiría viajar a pueblos del centro de la Isla, como Maricao o
Aibonito de noche, donde las carreteras son tortuosas y en su mayor
parte sin iluminación.
Cómputos de iluminancia (E) de lámparas de haz concentrado
Las lámparas de vehículos varían en potencia desde unos
65 vatios por lámpara en adelante. Las lámparas
convencionales emiten unos 15 lumens por vatio, las
especiales, con bombillos de cuarzo tienen temperaturas de
filamento sustancialmente más altas y emiten más lumens
por vatio.
Las lámparas viejas tienen un patrón de iluminación
esencialmente circular, las modernas más bien rectangular.
La iluminancia a una distancia “d” será los lumens
emitidos divididos por el área iluminada a la distancia “d”.
Cómputos de iluminancia (E) de lámparas de haz concentrado 2
Para emisión circular:
E = F/A = F / [p (Q x d)2/4]
Si la emisión de una lámpara fuera de 975 lumens,
concentrada en un haz circular de 5 grados (0.0873rad), a
50 pies de distancia la iluminancia sería de:
E = 975 / [p x (50 x 0.0873)2/4] = 65.2 lumens / pie2 (cd)
Recuerde multiplicar por el número de lámparas
Presumiendo reflexión difusa en fracción “f” entonces la
exitancia sería M = fE
Recomendaciones de iluminancia
Factores humanos relacionados
Tiempo reacción a luz de freno experimentales
hasta mover pedal de freno- personas de edad
entre 25 a 40 años
percentila 10 < 0.88 s
percentila 50 < 1.04 s
percentila 90 <1.27 s
Factores humanos limitantes, luz suficiente –sin aviso, objeto entra desde el lado a la vía
⚫ Desde inicio visión periferal a
⚫ Inicio de fijación en objeto 0.32 a 0.55 s,
percentila 63 es 0.48 s
⚫ Hasta enfoque en objeto 0.09 a 0.15 s,
percentila 63 es 0.13 s
Iluminación Solar Crepuscular
•Crepúsculo Civil – el centro del Sol entre 6 grados bajo el
horizonte y su borde superior justo en el horizonte,
iluminación entre 3.5 – 2 lux y 585 a 410 lux
•Crepúsculo Náutico – el centro del Sol entre 12 grados
bajo el horizonte y 6 grados bajo el horizonte, iluminación
entre 0.008 lux y 3.5 a 2 lux
•Crepúsculo Astronómico – el centro del Sol entre 18
grados bajo el horizonte y 12 grados bajo el horizonte,
iluminación entre 6 x 10-4 y 0.008 lux
Aritmética crepuscular
Recordar que 1 fc = 10.76 lux
Si la Tierra tarda 24 horas en una revolución de 360
grados, o gira 15 grados por hora, entonces girará 1 grado
cada 4 minutos, o sea recorre 6 grados en 24 minutos, el
tiempo entre los crepúsculos antes definidos
El horario de crepúsculos esta en:
http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneDay.php