Iluminación


Para una planta industrial, o una instalación administrativa deben preverse diferentes servicios complementarios, algunos de ellos son el vapor, el aire comprimido, la energía eléctrica, los servicios de limpieza y por supuesto la iluminación. La iluminación en una instalación de cualquier carácter afecta dos aspectos sumamente importantes, el primero es el confort y segundo es el costo. 

El costo de la iluminación depende del tipo de luz que se use, de la geometría y el tipo de la iluminación,  y de las características del entorno.


ILUMINACIÓN DE INTERIORES


Los espacios interiores de una instalación son considerados como espacios carentes de luz, y como tal para proporcionar una iluminación se hace necesaria la presencia de fuentes de luz artificiales, lámparas y elementos de soporte y distribución adecuada. 


La determinación de los niveles de iluminación adecuados para una instalación es un trabajo complejo, ya que se deben considerar valores óptimos para cada tarea y entorno y se evalúan mediante una valoración subjetiva de cada usuario y es claro que el usuario estándar no existe, y por lo tanto la iluminación de una misma instalación puede producir diferentes impresiones a diferentes usuarios en términos de comodidad y rendimiento visual.


MAGNITUDES Y UNIDADES DE MEDIDA

  • FLUJO LUMINOSO

El flujo luminoso es la potencia emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible:

1 watt-luz a 555 nm = 683 lm

  • INTENSIDAD LUMINOSA

Es el flujo emitido por una unidad de ángulo sólido en una dirección concreta:

  • LUMINANCIA

La luminancia es el flujo luminoso recibido por una superficie:

  • RENDIMIENTO O EFICIENCIA LUMINOSA

Es el cociente entre el flujo luminoso producido y la potencia eléctrica consumida, que viene con las características de las lámparas :


DESLUMBRAMIENTO

El deslumbramiento es una sensación molesta que se produce cuando la luminancia de un objeto es mucho mayor que la de su entorno. Es lo que ocurre cuando miramos directamente una bombilla o cuando vemos el reflejo del sol en el agua.

 


LÁMPARAS Y LUMINARIAS

Las lámparas empleadas en iluminación de interiores abarcan casi toda la tipología existente en el mercado (incandescentes, halógenas, fluorescentes, etc.). Las lámparas escogidas, por lo tanto, serán aquellas cuyas características (fotométricas, cromáticas, consumo energético, economía de instalación y mantenimiento, etc.) mejor se adapten a las necesidades y características de cada instalación (nivel de iluminación,  dimensiones del local, ámbito de uso, potencia de la instalación etc.).

La elección de las luminarias está condicionada por la lámpara utilizada y el entorno de trabajo de ésta. Hay muchos tipos de luminarias y sería difícil hacer una clasificación exhaustiva. La forma y tipo de las luminarias oscilará entre las más funcionales donde lo más importante es dirigir el haz de luz de forma eficiente como pasa en el alumbrado industrial a las más formales donde lo que prima es la función decorativa como ocurre en el alumbrado doméstico. Aquí te mostramos una clasificación de las luminarias según sus características ópticas:

Según su plano de simetría:


COLOR

La apariencia en color de las lámparas viene determinada por su temperatura de color correlacionada. Se definen tres grados de apariencia según la tonalidad de la luz: luz fría para las que tienen un tono blanco azulado, luz neutra para las que dan luz blanca y luz cálida para las que tienen un tono blanco rojizo. Sin embargo, el aspecto final no se encuentra determinado exclusivamente por la apariencia en color, dado que el nivel de iluminancia puede alterar la influencia del color en el ambiente en materia de sensaciones, tal como lo podemos apreciar en el siguiente tabulado:


SISTEMAS DE ALUMBRADO

Cuando una lámpara es encendida, el flujo emitido puede llegar a un punto específico de forma directa o indirecta por reflexión en paredes y techo, y el conjunto de estos flujos de luz determinan los diferentes sistemas de iluminación. Sin duda la iluminación directa representa el sistema más económico, sin embargo factores ya estudiados como el deslumbramiento llevan a la contemplación de sistemas de iluminación difusa, semi-indirecta o indirecta.



MÉTODOS DE ALUMBRADO

Los métodos de alumbrado hacen referencia a la distribución de la luz en las zonas iluminadas, dichos métodos se clasifican según el grado de uniformidad en: alumbrado general, alumbrado general localizado y alumbrado localizado.

  • Alumbrado general: Éste método proporciona una iluminación uniforme sobre toda el área iluminada. Es un método de iluminación muy extendido y se usa habitualmente en oficinas, centros de enseñanza, fábricas, etc. Se consigue distribuyendo las luminarias de forma regular por todo el techo del local.

     

  • Alumbrado general localizado: Proporciona una distribución no uniforme de la luz de manera que esta se concentra sobre las áreas de trabajo. El resto del local, formado principalmente por las zonas de paso se ilumina con una luz más tenue. Se consiguen así importantes ahorros energéticos puesto que la luz se concentra allá donde hace falta. Claro que esto presenta algunos inconvenientes respecto al alumbrado general. En primer lugar, si la diferencia de luminancias entre las zonas de trabajo y las de paso es muy grande se puede producir deslumbramiento molesto.
  • Alumbrado localizado: Empleamos el alumbrado localizado cuando necesitamos una iluminación suplementaria cerca de la tarea visual para realizar un trabajo concreto. El ejemplo típico serían las lámparas de escritorio. Recurriremos a este método siempre que el nivel de iluminación requerido sea superior a 1000 lux., haya obstáculos que tapen la luz proveniente del alumbrado general, cuando no sea necesaria permanentemente o para personas con problemas visuales. 

NIVELES DE ILUMINACIÓN RECOMENDADOS

Los niveles de iluminación recomendados para un local dependen de las actividades que se vayan a realizar en él. La fijación de estos niveles es el primer paso para la determinación del sistema de iluminación que se utilizará en las instalaciones.


CÁLCULO DE INSTALACIONES DE ALUMBRADO SEGÚN EL MÉTODO DE LÚMENES

Uno de los métodos de cálculo de niveles de iluminación de una instalación de alumbrado de interiores más sencillo es el de lúmenes, éste método consiste en la obtención del valor medio del alumbrado general. En el momento dado en que precisemos del cálculo del alumbrado general localizado o el alumbrado localizado recurriremos a un método más complejo denominado método del punto por punto.

El siguiente diagrama nos explica el proceso general del método

DATOS DE ENTRADA

  • Dimensiones del local: Los primeros datos de entrada serán entonces las dimensiones del local y la altura del plano de trabajo (la altura del suelo a la superficie de la mesa de trabajo), normalmente de 0.85 m.
  • Determinar el nivel de iluminancia media (Em): Éste valor viene dado en lux, y depende del tipo de actividad a realizar en el local y podemos encontrarlos en uno de los tabulados descritos anteriormente.
  • Determinar el tipo de lámpara a utilizar: Debemos determinar el tipo de lámpara, si será incandescente, fluorescente de descarga alta... etc, según el tipo de actividad que se realice en la instalación. En uno de los tabulados descritos anteriormente se relacionan los tipo de de lámparas dependiendo de la actividad a desarrollar.
  • Determinar el sistema de alumbrado y las luminarias: Según las actividades a desarrollar y apoyándonos en la información descrita con anterioridad determinaremos si utilizaremos alumbrado general, general localizado o localizado y el tipo de iluminarias.
  • Determinar la altura de suspensión de las luminarias según el sistema de iluminación escogido:
  • Calcular el índice del local (k): Éste índice se calcula a partir de la geometría del local, existen dos métodos, uno es el europeo y otro es el tradicional (recomendado):

Método Europeo

Método Tradicional

  • Determinar los coeficientes de reflexión de techo, paredes y suelo: Para tal efecto podemos tomar como base la siguiente tabla:
  • Determinar el factor de utilización: Éste valor se calcula a partir del índice del local y los factores de reflexión:
Tabla de ejemplo
Tabla de ejemplo

A continuación podemos observar varios de los tabulados utilizados en la determinación de los factores de utilización:

  • Determinar el factor de mantenimiento (fm): Denominado también factor de conservación es un coeficiente que depende del grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de la limpieza del local. Para una limpieza periódica anual podemos tomar los siguientes valores:

CÁLCULOS

  • Determinar el flujo luminoso total: Para ello aplicamos la siguiente fórmula:
  • Calcular el número de luminarias:
  • Determinar la distribución de los focos de alumbrado:

EJEMPLO DEL CÁLCULO DE UN SISTEMA DE ILUMINACIÓN


El siguiente es el cálculo de un sistema de iluminación realizado a un área administrativa mediante el método de lúmenes: