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Instalaciones de alumbrado interior.

 

 Para alumbrar correctamente un local hay que tener en cuenta una serie de factores, como pueden ser el uso al que vaya a ser destinado el local, sus dimensiones, los factores de reflexión de las paredes, techos y lugares que necesiten iluminación especial, etc,  que influirán directamente en la cantidad, tipo y disposición de las luminarias que serán necesarias.

 

En el siguiente ejemplo se va a explicar como se resuelven instalaciones de alumbrado en locales de planta rectangular con equipos de incandescencia o de fluorescencia, dispuestos en el techo de forma simétrica respecto a los ejes de simetría del local, formando mallas de rectángulos iguales entre sí y paralelos a los lados del local según la Norma tecnológica de la edificación NTE-IEI, Instalaciones de electricidad, alumbrado interior.

Aunque la aplicación de la norma pueda parecer limitada exclusivamente a locales rectangulares, se puede extender su uso a otras formas descomponiéndolas en rectángulos o cuadrados de diferentes tamaños, para proyectar un conjunto formado por varias mallas que pueda adaptarse a la forma de nuestro local.

 

Antes de efectuar ningún cálculo hay una serie de datos que necesitamos conocer:

 

- Nivel de iluminación E o iluminancia del local correspondiente a su uso, que vienen dados en el cuadro 1.

 

- Color y acabado de las superficies del local.  Los factores de reflexión P1, P2, P3, indican la relación del flujo luminoso reflejado por dichas superficies respecto al flujo incidente total en las mismas. Los colores de las superficies del local vendrán determinados por sus factores de reflexión que, a efectos del cálculo, se ajustaran a las ternas de valores del cuadro 2.

 

 

 

Cuadro 1. Niveles de iluminación E en lux correspondiente a cada local según su uso.	Cuadro 2. Color y acabado de las superficies del local.
	Cuadro 3. Factores de reflexión aproximados de algunos colores mate usuales referidos a su clasificación según la norma UNE-48130.

 

- Los datos de las luminarias, entre ellos el color aparente de las lámparas (apariencia del color de la luz) más adecuado para cada local según su nivel de iluminación E (cuadro 4); y el rendimiento de color de las lámparas (o fidelidad en la reproducción de colores de los objetos iluminados) más adecuado para cada local según su uso (cuadro 5).

 

Cuadro 4. Color aparente de las lámparas de fluorescencia.	Cuadro 5. Rendimiento de color de las lámparas de fluorescencia.

 

Definiciones y datos para el cálculo.

 

 El siguiente cuadro establece una correlación aproximada entre las clases fotométricas de luminarias definidas por l’Union Technique de l’Electricité (Norma UTE 71-121) y las del sistema de clasificación British Zonal (BZ). Igualmente se dan curvas de distribución del flujo luminoso como ejemplo.

 

 

Factor de pérdida de luz P - Se consideran los siguientes factores de pérdida de luz según el tipo de local para una frecuencia de limpieza del mismo y de las luminarias de 12 meses.

 

Local de ambiente limpio. P = 0,80. En el que no se producen habitualmente humos, vapores o polvo.

 

Local de ambiente sucio.   P = 0,60. En el que se producen habitualmente humos, vapores o polvo.

 

P1, P2, P3 - Factores de reflexión de las superficies del local; techo, paredes y suelo. Además, en lugares de trabajo, se considera a efectos del cálculo un factor de reflexión de la tarea visual PTv.

 

 

Plano útil - Es la superficie de referencia sobre la que se efectúa normalmente un trabajo. Se considera horizontal y a 0,85 m del suelo. En zonas de circulación se considera coincidente con el suelo.

 

C - Es la altura de suspensión. En luminarias empotradas C=0. En luminarias suspendidas C = 1/3 H.

 

H - Es la altura entre el plano útil y el plano de las luminarias.

 

h - Es la altura entre la línea de visión y el plano de las luminarias. La línea de visión se considera de 1,20 para personas sentadas y 1,50 para personas de pie.

 

 

Dimensiones P y Q - Dimensiones de la planta rectangular del local. Con luminarias alargadas, la dimensión P se corresponde con la del lado paralelo a los ejes longitudinales de las luminarias. Si las luminarias no son alargadas, P y Q se corresponden con las dimensiones de los lados menor y mayor respectivamente.

 

D - Es la separación máxima entre los centros de dos luminarias contiguas. La separación máxima con respecto a las paredes será igual a D/2.

 

Ejemplo de cálculo.

 

Se pretende iluminar correctamente el siguiente local, cuyo uso será en de una sala de trabajo para una oficina técnica o una aula de delineación. Al tratarse de un local de ambiente limpio tomamos como factor de pérdida de luz P=0,80.

 

Las luminarias a emplear irán empotradas a 2,5 metros de altura sobre un falso techo suspendido con placas de fibra mineral de 45x45 cm cuyo factor de reflexión P1=7. H = 2,50 - 0,85 = 1,65 m.

 

Las fuentes luminosas serán lámparas fluorescentes de color aparente: luz intermedia, índice de rendimiento del color (IRC) Ra=70 y eficiencia luminosa ρ = 80 lm/w. La tensión de alimentación: 220 V.

 

Las dimensiones del local son 20 m de largo por 10 de ancho. Por tanto P=20 m y Q=10 m. Las paredes van en pintura plástica lisa de color UNE M 621 con P2=5. El suelo con losetas de PVC con P3=3.

 

Según el Cuadro 1, el nivel de Iluminación E para trabajos con requerimientos visuales especiales sería E=1000 lux, y como la tarea visual será trabajo sobre papel blanco tomaremos PTv=8 (Cuadro 3).

 

Paso 1. Selección de clases fotométricas: 

 

Las clases fotométricas de luminarias de posible utilización se obtienen en la tabla 3, (ver NTE-IEI) a partir de los factores de reflexión P1, P2 y P3 del techo paredes y suelo, del coeficiente q y del índice k del local.

 

- El coeficiente q se obtiene en la tabla 1 (ver NTE-IEI) a partir del nivel de iluminación E y los factores de reflexión P2 y PTv de las paredes y de la tarea visual.

 

- El índice k del local se obtiene en la tabla 2 (ver NTE-IEI) a partir de las dimensiones en planta P y Q del local y de la altura H entre en plano útil y el plano de las luminarias.

 

Tabla (ver NTE-IEI)	Valores	Resultados
Tabla 1	E=1000; P2=5; PTv=8	q=4
Tabla 2	P=20; Q=10; H=1,65	k=4,00
Tabla 3	P1=7; P2=5; P3=3; q=4; k=4	Clases D, G, E, I

 

Paso 2. Determinación de la luminaria a utilizar:

 

- En locales con demanda visual simple o uso poco frecuente:

 

- Se pueden usar luminarias de cualquiera de las clases fotométricas seleccionadas en la tabla 3 (ver NTE-IEI).

 

- En caso de usarse luminarias abiertas, estas tendrán un ángulo de protección no inferior al indicado en la tabla 4 (ver NTE-IEI).

 

- En locales de trabajo, se usaran luminarias cuya clase fotométrica corresponda a alguna de las seleccionadas en la tabla 3 y que satisfagan simultáneamente las siguientes condiciones:

 

- Las luminancias de la luminaria no serán superiores a los valores límite dados en la tabla 6 (ver NTE-IEI) correspondientes a los valores de γ obtenidos en la tabla 5 (ver NTE-IEI).

 

- La luminancia de la luminaria correspondiente al mayor valor γ obtenido en la tabla 5 (ver NTE-IEI) no será superior al obtenido en la tabla 8 (ver NTE-IEI).

 

- En caso de usarse luminarias abiertas, estas tendrán un ángulo de protección no inferior al indicado en la tabla 4 (ver NTE-IEI).

 

- Cuando se  desee formar un techo totalmente ocupado por luminarias, en lugar de los valores de la tabla 6 (ver NTE-IEI) se tomara (para cualquier luminaria en cualquier posición y para cualquier valor de γ) como luminancia limite 500 cd/m².

 

Se escoge una luminaria de la clase E, empotrable, con celosía, alargada de lados no luminosos para equipar con 3 lámparas de 40 W.

 

El flujo total de la luminaria equipada es de: T = ρ · W · n = 80 x 40 x 3 = 9600 lúmenes.

 

Datos de la luminaria escogida dados por el fabricante:

 

Dimensiones de la base	Angulo de protección	Rendimiento normalizado	Luminancias longitudinales* 55 65 75 85	Luminancias transversales* 55 65 75 85
118x45 cm	s=35º	R=0,50	200 136 75 112	266 272 250 317

 

* En cd/m2 por 1000 lúmenes / lámpara, quiere decir el nº de candelas que da por cada 1000 lúmenes, como en la luminaria a instalar el flujo total es de 9600 lúmenes, se multiplican por 9,6.

 

Luminancia de la luminaria equipada:

 

Luminancias longitudinales* 55 65 75 85	Luminancias transversales* 55 65 75 85
1920 1305 729 1075	2553 2611 2200 3043

 

Para obtener el valor de γ en la tabla 5 (ver NTE-IEI) es necesario hacer unas operaciones:

P : h = 20 : 1,30 = 15 ,38;     P > 5

Q : h = 10 : 1,30 = 7 ,69;       Q > 5

 

Tabla (ver NTE-IEI)	Valores	Resultados
Tabla 4	Tipo lámpara y uso del local	S > 30°
Tabla 5	P>5; Q>5	Valores de γ = 55, 65, 75, 85
Tabla 6	E=1000, γ = 55, 65, 75, 85	Longitudinales: 6800, 3800, 2200, 2200 Transversales: 6800, 3800, 2200, 2200
Tabla 7	P1=7, P2=5 , P3=3, Clase=E, k=4	t=28
Tabla 8	E=1000, t=28, P1=7	u=3123
Tabla 9	P1=7, P2=5 , P3=3, Clase=E, k=4	v=107

 

Comprobamos que los valores de la luminaria a instalar cumplen la normativa, ya que el ángulo de protección supera los 30° y las luminancias longitudinal y transversal no superan los valores de la tabla 6 (ver NTE-IEI).

 

Paso 3. Determinación del número de luminarias:

 

El numero de luminarias viene determinado por la expresión siguiente:

 

 

Donde:

E = Nivel de iluminación del local en lux

P y Q = Dimensiones en planta del local en metros

p = factor de pérdida de luz

T = flujo total en lúmenes de la lámpara que equipan la luminaria a usar

R = rendimiento de la luminaria. Proporcionado por el fabricante.

v = coeficiente dado por la tabla 9 (ver NTE-IEI).

 

n = 1000·20·10·100 / 0,8·9600·70·107 = 20.000.000 / 410.880 = 48,676

 

Paso 4. Distribución de las luminarias:

 

Tabla (ver NTE-IEI)	Valores	Resultados
Tabla 10	Clase, Altura H = 1,65 m	D=2,52

 

Consideramos n como el número mínimo de luminarias instaladas, y D como la separación máxima que deberían tener, con estos valores deberemos ajustar la distribución de las luminarias a las dimensiones del local, es decir colocaremos 50 luminarias, con una distancia de separación de 2,00 m.

 

Distribución final de las luminarias.	Simulación en baja resolución de la iluminación con AutoCAD® 2012.

 

Eficiencia energética.

 

 Para todas las instalaciones de alumbrado se deberá tener en cuenta las exigencias básicas de ahorro de energía (DB HE-3) Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación del Código Técnico de la Edificación, así como las distintas recomendaciones de eficiencia energética en iluminación del IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de Energía)

 

 

 

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