capitulo 2 instalaciones electricas
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7/31/2019 CAPITULO 2 INSTALACIONES ELECTRICAS
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INSTALACIONES ELCTRICAS
CAPITULO 2
DISEO DE ILUMINACIN
INTERIOR
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7/31/2019 CAPITULO 2 INSTALACIONES ELECTRICAS
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INSTALACIONES ELECTRICAS
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES, METODOSY CALIDAD.
2.2.- CLCULOS APLICANDO NORMAS IEC 2.3.- CLCULOS APLICANDO NORMAS ANSI
2.4.- RECOMENDACIONES GENERALES PARA
LA ILUMINACIN.
II. DISEO DE ILUMINACIN INTERIOR
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INSTALACIONES ELECTRICAS
GENERALIDADES: Para la ejecucin de un proyecto de alumbrado
interior deber partirse del conocimiento de lassiguientes condiciones fundamentales:
Tipo de actividad a desarrollar.
Dimensiones y caractersticas fsicas del local ailuminar.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Una vez conocidas estas condicionesdeterminantes, es posible iniciar el estudioLuminotcnico de la instalacin en sus dosvertientes:
Nivel medio de iluminacin a obtener.
Calidad de la instalacin de alumbrado.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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NIVEL MEDIO DE ILUMINACIN AOBTENER: A pesar de disponer de fuentes de luz de elevado
rendimiento bajo el punto de vista econmico, lautilizacin de niveles luminosos de magnitud similar ala proporcionada por la luz de da. Por ello se debeutilizar niveles de iluminacin que permitan
desarrollar una actividad determinada sin esfuerzoalguno y que al mismo tiempo sean econmicamente
justificables.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Los factores determinantes de la magnitud
del nivel luminoso necesaria para eldesarrollo de una determinada actividadpuede ser entre otros, los siguientes:
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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1. Tamao de los detalles de los objetos a percibir o manipular2. La distancia media existente entre los ojos y el objeto3. El factor de reflexin del objeto observado4. El contraste entre los detalles de los objetos y el fondo sobre
los cuales se destacan, que pueden ser producidos por ladiferencia entre sus factores de reflexin o tambin por sucolor.
5. El tiempo que puede dedicarse a la observacin
6. La rapidez de movimiento de los objetos observado omanipulados7. Duracin de la actividad.8. Seguridad.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
El intervalo de valores de niveles de iluminacinde uso normal est comprendida entre unasdecenas de lux y varios millares, segn el tipo de
actividad.
REALIZACIN VISUAL: Es la velocidad a la que puede efectuarse un trabajo de
una finura dada y de un contraste fijado de antemano.sta vara lentamente con el incremento del nivel deiluminacin.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Dicho de otra manera:
Si para la realizacin de una determinadaactividad, la realizacin visual llega al 80% conun determinado nivel de iluminacin, paraalcanzar una realizacin visual del 90% espreciso duplicar a incluso triplicar el valor delnivel de iluminacin anterior.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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METODOS DE ILUMINACIN En alumbrados de interiores existen tres
mtodos principales de iluminacin queresponden a tres tipos de distribucin de laluz sobre el rea a iluminar. stos son:
a) Alumbrado general.b) Alumbrado general localizadoc) Alumbrado localizado.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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ALUMBRADO GENERAL
Este tipo de alumbrado proporciona una
iluminacin uniforme sobre toda el rea iluminada.Es un mtodo de iluminacin muy extendido y seusa habitualmente en oficinas, centros deenseanza, fbricas, comercios, etc. Se consigue
distribuyendo las luminarias de forma regular portodo el techo del local.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
La gran ventaja de ste mtodo de alumbradoconsiste en que los puestos de trabajo pueden sercambiados en la forma que se quiera sin que por
ello varen las caractersticas de la iluminacin.
Su nico inconveniente consiste en que el nivelmedio proporcionado por el sistema debe estar de
acuerdo con los usuarios que precisen mayoriluminacin.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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EJEMPLOS DE ALUMBRADO GENERAL:
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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ALUMBRADO GENERAL LOCALIZADO
Este tipo de iluminacin consiste en distribuir las
luminarias de manera que aparte de proporcionar uniluminacin general uniforme, permita aumentar el nivel deiluminacin en las zonas en que ello sea necesario, su nicoinconveniente radica en que si se efecta un cambio en elemplazamiento de los lugares mas necesitados de luz, serpreciso retocar la instalacin del alumbrado.
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EJMS. DE ALUMBRADOS LOCALIZADOS
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INSTALACIONES ELECTRICAS
ALUMBRADO LOCALIZADO
Consiste en producir un nivel medio de general
mas o menos moderado en lugares estratgicos(puntos de trabajo, maquinaria, etc.). Esto ocurrecuando el local a iluminar tiene dimensionesconsiderables y se necesite un nivel lumnicomayor en ciertos lugares.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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EJM. DE ALUMBRADO LOCALIZADO.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
Relacin entre el nivel de
iluminacin en la zona detrabajo y el nivel deiluminacin general dellocal.
ILUMINACINLOCALIZADA
ILUMINACIONGENERAL MNIMA
250 LUX. 50 LUX.
500 LUX. 75 LUX.
1000 LUX. 100 LUX.
2000 LUX. 150 LUX.
5000 LUX. 200 LUX.
10000 LUX. 300 LUX.
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CALIDAD DE LA INSTALACIN DEALUMBRADO
Para que una instalacin de alumbrado searealmente eficaz es preciso que cumpla con uncierto nmero de condiciones cuyo conjunto
determinar la calidad de la iluminacin, deforma general stas son:
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Eliminacin o disminucin de las causas dedeslumbramiento capaces de provocar una sensacin deincomodidad e incluso de reduccin de la realizacinvisual.
Eleccin del dispositivo de iluminacin y suemplazamiento de tal forma que la direccin de la luz, sugrado de difusin y el tipo de sombras se adapten lomejor posible a la tarea visual y a la finalidad del localiluminado.
Adaptacin de una luz cuya composicin espectral poseaun buen rendimiento en color, en el caso de que ste seanecesario.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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Causas de deslumbramiento:
La luminancia propia de la fuente de luz. A mayorluminancia corresponde un deslumbramiento ms intenso.
El tamao aparente de la fuente. A igualdad de luminancia,una fuente deslumbrar ms que otra si su superficie visiblees mayor.
La posicin de la fuente. Cuando ms prxima a la fvea seproyecta la imagen de la fuente de luz, mayor ser el
deslumbramiento. Los contrastes de las superficies iluminadas producen
deslumbramientos cuya intensidad vara con la magnitud dedichos contrastes.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
En cuanto al tema de los dispositivos de iluminacin, sepuede hablar acerca de la clasificacin de las mismas enfuncin de su distribucin del flujo luminoso,estableciendo una clasificacin en cinco tipos que
llamamos luminarias de radiacin
Directa Semi directa
Directaindirecta Semi indirecta Indirecta
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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Cada uno de stos tipos de luminarias dan lugar aun sistema de alumbrado que recibe el mismo
nombre. El ms utilizado de todos ellos esgeneralmente el directo (sistema directo) en raznde su economa. Aunque existe casos en loscuales es aconsejable sacrificar hasta cierto puntoel factor econmico en vistas a un alumbrado msadecuado al local de que se trate.
2.1.- CRITERIOS SOBRE: NIVELES,METODOS Y CALIDAD
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2.2.- CLCULOS APLICANDO
NORMAS IEC
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El proceso a seguir es el siguiente:
a) Determinacin del coeficiente de utilizacin
b) Determinacin del coeficiente deconservacin
c) Clculo del flujo luminoso necesario
d) Clculo del nmero de puntos de luze) Distribucin de los puntos de luz
CALCULO DE UN ALUMBRADOINTERIOR
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Este coeficiente es igual al cociente de dividir el valor del flujoluminoso que llega al plano de trabajo por el valor del flujoluminoso total de las lmparas instaladas.
Depende de:
- Eficacia de la luminaria- Distribucin luminosa
- Altura de instalacin de la luminaria- Superficie de la zona a iluminar- Reflectancia del techo, paredes y suelo
a) Determinacin del coeficiente de utilizacin
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a) Determinacin del coeficiente de utilizacin
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El valor del ngulo de radiacin directa es funcin de laforma y dimensiones del local. stos se clasifican en 10grupos de acuerdo con sus proporciones mutuas y cadauno de stos grupos se caracterizan por el llamado ndicede local. Las relaciones de local se calculan mediante lasfrmulas anteriores.
Una vez calculada sta relacin del local, segn la tablaexpuesta a continuacin, conoceremos el ndice del localy mediante tablas publicadas se podr conocerse elcoeficiente de utilizacin.
a) Determinacin del coeficiente de utilizacin
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a) Determinacin del coeficiente de utilizacinVALOR DE LAS RELACIONES DEL LOCAL
ndicedel
Local.
Relacin del Local
Valor Punto Central
J Menos de 0,7 0,60
I 0,7 a 0,9 0,80H 0,9 a 1,12 1,00
G 1,12 a 1,38 1,25
F 1,38 a 1,75 1,50
E 1,75 a 2,25 2,00
D 2,25 a 2,75 2,50
C 2,75 a 3,50 3,00
B 3,50 a 4,50 4,00
A Ms de 4,50 5,00
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Las caractersticas luminosas se pierden debido a dosfactores principales:
Prdida del flujo luminoso de la lmpara, porenvejecimiento natural (polvo o suciedades que puedadepositarse sobre la lmpara).
Prdida de reflexin del reflector o de transmisin deldifusor o refractor, motivadas as mismo por lasuciedad.
b) Determinacin del coeficiente de conservacin
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La estimacin de este coeficiente debe hacersetomando en cuenta lo siguiente:
Tipo de luminaria.
Nmero de limpiezas anuales .
Sistema de reposicin de lmparas.
b) Determinacin del coeficiente de conservacin
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Generalmente los valores utilizados oscilan entre 0.50y 0.80, correspondiendo el valor mas elevado ainstalaciones situados en locales limpios, efectuados
con luminarias cerradas y provistas de lmparas debaja depreciacin, mientras que el de bajo valorcorresponde a locales de ambientes polvorientos, endonde las limpiezas son poco frecuentes y elmantenimiento de la instalacin es difcil.
b) Determinacin del coeficiente de conservacin
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Una vez conocidos el nivel medio de lailuminacin a obtener, la superficie a iluminar, el
coeficiente de utilizacin como el deconservacin puede calcularse el flujo luminosonecesario mediante la siguiente frmula:
c) Clculo del flujo luminoso necesario
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c) Clculo del flujo luminoso necesario
Donde:
= flujo luminoso totalnecesario para obtener al nivelmedio de iluminacin.
Em (Lmenes) = nivel medio deiluminacin prevista (Lux)
S = superficie a iluminar (m2 )
Cu = coeficiente de utilizacin
Cc = coeficiente de conservacin
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d) Clculo del nmero de puntos de luz
Para calcular el nmero de puntos de luz necesarios sedebe dividir el valor del flujo luminoso total necesario,por el flujo de la lmpara o lmparas contenidas en unpunto de luz, es decir.
N = nmero de puntos de luzo luminarias
T = Flujo luminoso
total necesarioP = Flujo nominalde las lmparascontenidas en unaluminaria.
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Un mismo flujo luminoso total puede obtenersemediante la instalacin de un nmero elevado delmparas de bajo flujo nominal, o tambinmediante la instalacin de un pequeo nmero de
lmparas de elevado flujo nominal.
En el primer caso se obtiene una gran uniformidad enla iluminacin, pero el mantenimiento de la instalacin
es difcil y a la vez caro.En el segundo caso el mantenimiento es sumamentefcil pero la uniformidad de la iluminacin puede serinferior al mnimo aceptable.
d) Clculo del nmero de puntos de luz
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Por regla general,las distribuciones
de puntos de luzdebern respondera las indicadas en
la siguiente figura:
e) Distribucin de los puntos de luz
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INSTALACIONES ELECTRICAS
En instalaciones con luminarias simtricas,
siempre que se pueda, deber utilizarse una
distribucin segn una retcula cuadradacon el objeto de conseguir una mayor
uniformidad de la iluminacin.
e) Distribucin de los puntos de luz
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Un taller de montaje de piezas grandes (trabajo basto)tiene las siguientes dimensiones:
Longitud = 32 m.
Anchura = 12 m. Altura total = 4 m.
Tanto el techo como las paredes son bastante claros y noexiste ningn inconveniente para colgar las luminarias encualquier punto. Deber efectuarse una solucin delproblema a base de lmparas de vapor de mercurio colorcorregido.
EJEMPLO DE CLCULO
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INSTALACIONES ELECTRICAS
EJEMPLO DE CLCULO
A una nave dedicada a montaje de piezas grandes lecorresponde un nivel de iluminacin comprendidoentre 150 y 200 lux. En este caso se escoger 175 lux.
Ahora hallamos la relacin del local, lo cual usaremosla formula propia de luminarias directas. La altura delplano de trabajo es del orden de 0.80 a 1 m.
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Segn la tabla, a una relacin del local cuyo valor es 2.72,le corresponde un ndice de local D.
Tomando como factor de reflexin un 50% tanto para el techo
como para las paredes, y considerando la instalacin de unaluminaria simtrica de distribucin extensiva de aluminioanodizado, de las tablas de coeficientes se deduce de uncoeficiente de utilizacin para un local de ndice D, igual a0.69 (Cu = 0.69).
Por otro lado considerando un ensuciamiento de tipo medio, elcoeficiente de conservacin puede cifrarse en 0.70 (Cc = 0.70)
EJEMPLO DE CLCULO
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INSTALACIONES ELECTRICAS
EJEMPLO DE CLCULO
Para calcular el flujo luminoso, tendremos:
Si se instala lmparas de 125 W. de potencianominal, cuyo flujo luminoso es de 5600 lm. el
nmero de puntos de luz ser:
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EJEMPLO DE CLCULO
Por aproximacin se instalar 24 puntos de luz. Comopuede verse, el factor de uniformidad ser totalmenteaceptable toda vez que la separacin entre puntos esde 4m (como se indica en la figura), valor inferior alobtenido si se multiplica la mxima relacinadmisible D/H que este caso es 1.5 por el valor de laaltura til que es 3.2m.
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EJEMPLO DE CLCULO
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EJEMPLO DE CLCULO
En el caso de querer instalar lmparas de 250W el
nmero de puntos de luz ser:
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INSTALACIONES ELECTRICAS
EJEMPLO DE CLCULO
A pesar de que el nivel medio de iluminacinsera el mismo, en este caso el factor deuniformidad sera inferior al mnimo aceptable,por lo que se prescindir de la instalacin de
lmparas de tal potencia. Las luminarias masindicadas para esta solucin son las F-20.110 y lapotencia instalada teniendo en cuenta las perdidasen las reactancias ser:
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NIVELES DE ILUMINACINRECOMENDADOS
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Tareas y clases de local Iluminancia media en servicio (lux)Mnimo Recomendado ptimo
Zonas generales de edificiosZonas de circulacin, pasillos 50 100 150Escaleras, escaleras mviles, roperos, lavabos,almacenes y archivos
100 150 200
Centros docentesAulas, laboratorios 300 400 500Bibliotecas, salas de estudio 300 500 750
Oficinas
Oficinas normales, mecanografiado, salas deproceso de datos, salas de conferencias
450 500 750
Grandes oficinas, salas de delineacin,CAD/CAM/CAE
500 750 1000
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Tareas y clases de local Iluminancia media en servicio (lux)
Mnimo Recomendado ptimo
Comercios
Comercio tradicional 300 500 750Grandes superficies, supermercados, salones de
muestra
500 750 1000
Industrias en general
Trabajos con requerimientos visuales limitados 200 300 500Trabajos con requerimientos visuales normales 500 750 1000Trabajos con requerimientos visuales especiales 1000 1500 2000
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Tareas y clases de local Iluminancia media en servicio (lux)Mnimo Recomendado ptimo
Viviendas
Dormitorio 100 150 200
Cuartos de aseo 100 150 200Cuartos de estar 200 300 500
Cocinas 100 150 200
Cuartos de trabajo o de estudio 300 500 750
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INSTALACIONES ELECTRICAS
TABLAS DE COEFICIENTES DE
UTILIZACIN PARAALUMBRADOS DE INTERIORES
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Luminaria Distanciaentre
Luminariasinferior a
Coef.
de
Consv.
Techo
Paredes
Ind. Local
70% 50% 30%
50% 30% 10% 50% 30% 10% 30% 10%
Coeficiente de Utilizacin
Luminaria dedistribucinsimtrica paralmparas deincandescencia.
Haz ancho.AlumbradoDIRECTO
1.7 xAltura demontaje
Bueno 0.80
Medio 0.75
Malo 0.70
J
I
H
G
F
E
D
C
B
A
0.36 0.32 0.29
0.45 0.41 0.38
0.52 0.48 0.45
0.58 0.54 0.51
0.62 0.58 0.55
0.67 0.64 0.61
0.70 0.67 0.65
0.72 0.69 0.67
0.75 0.73 0.71
0.77 0.75 0.73
0.35 0.32 0.29
0.45 0.41 0.38
0.51 0.47 0.45
0.57 0.53 0.50
0.61 0.58 0.55
0.66 0.63 0.61
0.69 0.65 0.64
0.71 0.68 0.67
0.74 0.72 0.70
0.75 0.73 0.72
0.32 0.29
0.41 0.38
0.47 0.45
0.53 0.50
0.57 0.55
0.62 0.60
0.65 0.64
0.68 0.66
0.71 0.69
0.72 0.71
Luminaria dedistribucinsimtrica paralmparas de
vapor demercurio.
Haz ancho.
AlumbradoDIRECTO.
1.2 xAltura demontaje
Bueno 0.80
Medio 0.77
Malo 0.73
J
I
H
G
F
E
D
C
B
A
0.43 0.40 0.38
0.50 0.47 0.45
0.55 0.52 0.50
0.59 0.56 0.54
0.61 0.59 0.57
0.65 0.62 0.61
0.67 0.65 0.63
0.68 0.66 0.65
0.70 0.68 0.67
0.71 0.70 0.69
0.43 0.40 0.38
0.50 0.47 0.45
0.54 0.52 0.50
0.58 0.55 0.53
0.61 0.58 0.56
0.64 0.62 0.60
0.66 0.64 0.62
0.67 0.66 0.64
0.69 0.68 0.66
0.70 0.69 0.68
0.39 0.38
0.47 0.45
0.51 0.50
0.55 0.53
0.58 0.56
0.61 0.60
0.63 0.62
0.65 0.64
0.67 0.66
0.68 0.67
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Luminaria Distanciaentre
Luminariasinferior a
Coef.
de
Consv.
Techo
Paredes
Ind. Local
70% 50% 30%
50% 30% 10% 50% 30% 10% 30% 10%
Coeficiente de Utilizacin
Luminaria dedistribucinsimtrica paralmparas deincandescencia.
Haz estrecho.
AlumbradoDIRECTO
0.7 xAltura demontaje
Bueno 0.80
Medio 0.75
Malo 0.70
JI
H
G
F
E
D
CB
A
0.52 0.49 0.470.60 0.57 0.55
0.64 0.61 0.59
0.68 0.65 0.63
0.71 0.68 0.66
0.74 0.72 0.70
0.76 0.74 0.72
0.78 0.76 0.740.79 0.78 0.76
0.80 0.79 0.78
0.52 0.49 0.470.59 0.57 0.55
0.63 0.61 0.59
0.67 0.65 0.63
0.70 0.68 0.66
0.73 0.71 0.69
0.75 0.73 0.72
0.77 0.75 0.740.78 0.77 0.76
0.79 0.78 0.77
0.49 0.470.56 0.55
0.60 0.58
0.65 0.63
0.67 0.66
0.70 0.69
0.73 0.71
0.74 0.730.76 0.75
0.77 0.76
Luminaria dedistribucinsimtrica paralmparas devapor demercurio.
Haz ancho.
AlumbradoDIRECTO.
1.5 xAltura demontaje
Bueno 0.75
Medio 0.70
Malo 0.65
J
I
H
GF
E
D
C
B
A
0.38 0.34 0.32
0.47 0.43 0.40
0.53 0.49 0.46
0.59 0.55 0.520.63 0.59 0.56
0.68 0.64 0.62
0.71 0.67 0.65
0.72 0.70 0.67
0.75 0.73 0.71
0.77 0.75 0.73
0.38 0.34 0.32
0.46 0.43 0.40
0.52 0.49 0.46
0.58 0.54 0.520.62 0.58 0.56
0.67 0.64 0.61
0.69 0.67 0.65
0.71 0.69 0.67
0.74 0.72 0.70
0.75 0.74 0.72
0.34 0.32
0.43 0.40
0.48 0.46
0.54 0.510.58 0.56
0.63 0.61
0.66 0.64
0.68 0.66
0.71 0.70
0.73 0.71
-
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Luminaria Distanciaentre
Luminariasinferior a
Coef.
de
Consv.
Techo
Paredes
Ind. Local
70% 50% 30%
50% 30% 10% 50% 30% 10% 30% 10%
Coeficiente de Utilizacin
Luminaria dedistribucinsimtrica paralmparas devapor demercurio.
Haz medio.
AlumbradoDIRECTO
1 xAltura demontaje
Bueno 0.75
Medio 0.70
Malo 0.65
JI
H
G
F
E
D
CB
A
0.46 0.43 0.410.54 0.51 0.49
0.59 0.56 0.53
0.63 0.60 0.57
0.65 0.63 0.60
0.69 0.67 0.65
0.71 0.69 0.67
0.73 0.71 0.690.75 0.73 0.71
0.76 0.75 0.73
0.46 0.43 0.410.53 0.51 0.48
0.58 0.55 0.53
0.62 0.59 0.57
0.65 0.62 0.60
0.68 0.66 0.64
0.70 0.68 0.67
0.72 0.70 0.680.73 0.72 0.71
0.75 0.73 0.72
0.43 0.410.50 0.48
0.55 0.53
0.59 0.57
0.62 0.60
0.65 0.64
0.68 0.66
0.69 0.680.71 0.70
0.72 0.71
Luminaria dedistribucinsimtrica paralmparas devapor demercurio.
Haz estrecho.
AlumbradoDIRECTO.
0.8 xAltura demontaje
Bueno 0.73
Medio 0.68
Malo 0.63
J
I
H
GF
E
D
C
B
A
0.51 0.48 0.46
0.58 0.55 0.53
0.62 0.59 0.57
0.66 0.63 0.610.69 0.66 0.64
0.72 0.70 0.68
0.74 0.72 0.70
0.75 0.74 0.72
0.77 0.76 0.74
0.78 0.77 0.75
0.51 0.48 0.46
0.57 0.55 0.53
0.61 0.59 0.57
0.65 0.63 0.610.68 0.66 0.64
0.71 0.69 0.68
0.73 0.71 0.70
0.74 0.73 0.71
0.76 0.75 0.73
0.77 0.75 0.74
0.48 0.46
0.55 0.53
0.59 0.57
0.63 0.610.65 0.64
0.69 0.67
0.70 0.69
0.72 0.71
0.73 0.73
0.74 0.74
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Luminaria
Distancia
entre
Luminariasinferior a
Coef.
de
Consv.
Techo
Paredes
Ind. Local
80% 70% 50%
50% 30% 10% 50% 30% 10% 50% 30% 10%
Coeficiente de Utilizacin
Regleta paratubosfluorescentesestndar.
Montaje desuperficie.
Alumbrado
SEMIDIRECTO
1.4 xAltura demontaje
Bueno0.75
Medio0.65
Malo
0.55
JI
H
G
F
E
D
CB
A
0.27 0.21 0.170.35 0.30 0.24
0.43 0.36 0.30
0.49 0.42 0.37
0.55 0.47 0.42
0.62 0.55 0.50
0.67 0.61 0.56
0.71 0.65 0.600.76 0.71 0.66
0.81 0.76 0.71
0.27 0.21 0.170.35 0.30 0.24
0.41 0.35 0.31
0.49 0.42 0.36
0.53 0.47 0.41
0.60 0.53 0.49
0.66 0.60 0.55
0.70 0.63 0.590.74 0.69 0.65
0.78 0.74 0.70
0.22 0.20 0.170.34 0.28 0.24
0.40 0.34 0.30
0.46 0.40 0.36
0.50 0.44 0.40
0.57 0.52 0.47
0.62 0.57 0.52
0.65 0.61 0.560.69 0.65 0.62
0.73 0.69 0.67
Luminariapara tubosfluorescentesestndarprovista decubeta dematerialplstico.
Montajeempotrado.
Alumbrado
DIRECTO
1.2 xAltura demontaje
Bueno0.70
Medio0.60
Malo0.50
J
I
H
GF
E
D
C
B
A
0.27 0.22 0.20
0.33 0.29 0.26
0.38 0.34 0.30
0.43 0.38 0.350.46 0.42 0.38
0.50 0.47 0.43
0.53 0.50 0.47
0.55 0.52 0.50
0.59 0.55 0.53
0.60 0.57 0.55
0.26 0.22 0.19
0.33 0.29 0.25
0.38 0.33 0.30
0.42 0.38 0.340.46 0.41 0.38
0.50 0.46 0.43
0.53 0.49 0.47
0.54 0.52 0.49
0.58 0.55 0.53
0.59 0.57 0.55
0.25 0.22 0.19
0.32 0.28 0.25
0.37 0.33 0.30
0.41 0.38 0.340.44 0.41 0.38
0.48 0.46 0.43
0.51 0.48 0.46
0.53 0.51 0.49
0.56 0.54 0.52
0.57 0.56 0.54
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INSTALACIONES ELECTRICAS
2.3.- CLCULOS APLICANDO NORMASANSI
(MTODO DE LMENES)
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INSTALACIONES ELECTRICAS
MTODO DE LOS LMENES
La finalidad de este mtodo es calcular el valor medioen servicio de la iluminancia en un local iluminadocon alumbrado general. Es muy prctico y fcil deusar, y por ello se utiliza mucho en la iluminacin deinteriores cuando la precisin necesaria no es muyalta como ocurre en la mayora de los casos.
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INSTALACIONES ELECTRICAS
PROCESO A SEGUIR:
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INSTALACIONES ELECTRICAS
DATOS DE ENTRADA
Dimensiones del local yla altura del plano de
trabajo (la altura delsuelo a la superficie dela mesa de trabajo),normalmente de 0.85 m.
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INSTALACIONES ELECTRICAS
DATOS DE ENTRADA
Determinar el nivel de iluminancia media (Em). Este valordepende del tipo de actividad a realizar en el local y podemosencontrarlos tabulados en las normas y recomendaciones queaparecen en la bibliografa.
Escoger el tipo de lmpara (incandescente, fluorescente...) msadecuada de acuerdo con el tipo de actividad a realizar.
Escoger el sistema de alumbrado que mejor se adapte anuestras necesidades y las luminarias correspondientes
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INSTALACIONES ELECTRICAS
DATOS DE ENTRADA
Determinar la altura de suspensin de las luminarias segn elsistema de iluminacin escogido.
h: altura entre el plano de trabajo y lasluminariash': altura del locald: altura del plano de trabajo al techod': altura entre el techo y las Luminarias
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Locales con iluminacin indirecta
Mnimo:
ptimo:
Locales con iluminacin directa,
semidirecta y difusa
Lo mas altas posiblesLocales de altura normal (oficinas,viviendas, aulas...)
Altura de las luminarias
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Calcular el ndice del local (k) a partir de la geometra deeste. En el caso del mtodo europeo se calcula como:
DATOS DE ENTRADA
Donde k es un nmero comprendido entre 1 y 10. A pesar de que se puedenobtener valores mayores de 10 con la frmula, no se consideran pues ladiferencia entre usar diez o un nmero mayor en los clculos es despreciable.
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INSTALACIONES ELECTRICAS
DATOS DE ENTRADA
Determinar los coeficientes de reflexin de techo, paredes ysuelo. Estos valores se encuentran normalmente tabulados para losdiferentes tipos de materiales, superficies y acabado. Si nodisponemos de ellos, podemos tomarlos de la siguiente tabla.
En su defectopodemos tomar 0.5para el techo, 0.3 paralas paredes y 0.1 parael suelo.
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INSTALACIONES ELECTRICAS
DATOS DE ENTRADA
Determinar el factor de utilizacin (,CU) a partirdel ndice del local y los factores de reflexin. Estos
valores se encuentran tabulados y los suministran losfabricantes. En las tablas encontramos para cada tipode luminaria los factores de iluminacin en funcin delos coeficientes de reflexin y el ndice del local. Si
no se pueden obtener los factores por lectura directaser necesario interpolar.
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INSTALACIONES ELECTRICAS
EJM. TABLA DEL FACTOR DE UTILIZACIN
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INSTALACIONES ELECTRICAS
DATOS DE ENTRADA
Determinar el factor de mantenimiento (fm) oconservacin de la instalacin. Este coeficiente dependerdel grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de lalimpieza del local. Para una limpieza peridica anual
podemos tomar los siguientes valores:
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INSTALACIONES ELECTRICAS
CLCULOS
Para el flujo luminoso total necesario:
donde:
es el flujo luminoso total
E es la iluminancia media deseada
S es la superficie del plano de trabajo
es el factor de utilizacin
fm es el factor de mantenimiento
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Clculo del nmero de luminarias.
donde: N es el nmero de luminarias
es el flujo luminoso total
es el flujo luminoso de una lmpara n es el nmero de lmparas por luminaria
CLCULOS
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INSTALACIONES ELECTRICAS
EMPLAZAMIENTO DE LAS LUMINARIAS
Una vez que hemos calculado el nmero mnimo delmparas y luminarias procederemos a distribuirlas sobrela planta del local. En los locales de planta rectangular lasluminarias se reparten de forma uniforme en filasparalelas a los ejes de simetra del local segn las
frmulas:
N = nmero de luminarias
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INSTALACIONES ELECTRICAS
EMPLAZAMIENTO DE LAS LUMINARIAS
La distancia mxima de separacin entre las luminarias dependerdel ngulo de apertura del haz de luz y de la altura de lasluminarias sobre el plano de trabajo.
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INSTALACIONES ELECTRICAS
EMPLAZAMIENTO DE LAS LUMINARIAS
Como puede verse fcilmente, mientras ms abierto sea el haz ymayor la altura de la luminaria ms superficie iluminar aunqueser menor el nivel de iluminancia que llegar al plano de trabajo.De la misma manera, vemos que las luminarias prximas a lapared necesitan estar ms cerca para iluminarla (normalmente lamitad de la distancia). Las conclusiones sobre la separacin entre
las luminarias las podemos resumir como sigue:
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INSTALACIONES ELECTRICAS
COMPROBACIN DE LOS RESULTADOS
Por ltimo, nos queda comprobar la validez de losresultados mirando si la iluminancia media obtenidaen la instalacin diseada es igual o superior a la
recomendada en las tablas.
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INSTALACIONES ELECTRICAS
2.4.- RECOMENDACIONES
GENERALES PARA LA ILUMINACIN
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INSTALACIONES ELECTRICAS
El arte y la ciencia de los diseos modernos deiluminacin son mucho ms amplios que losreconocidos generalmente.
De forma general y sumado a lo dicho en incisosanteriores se debe considerar 4 factores importantes:
1) El tipo y grado de severidad de la tarea a realizarse en el rea.2) La ocupacin y el uso del rea.3) Diseo arquitectnico y detalles estructurales.4) Tamao fsico y forma del rea.
DEFINIENDO EL PROBLEMA DE LAILUMINACIN
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SELECCIN DE NIVELES DE ILUMINACIN
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INSTALACIONES ELECTRICAS
BASADOS EN LA SEVERIDAD DE LAS TAREASVISUALES
SEVERIDAD DE LA TAREA VISUAL TIPOS DE TAREAS VISUALES FOOTCANDLES(RANGO)
Fcil Uso en reas que implicanprolongadas y criticasvisualizaciones: salas deconferencias, lavanderas,corredores, escaleras
30 y bajos.
Ordinaria Para algunas tareas visuales cuyorequerimiento sea casual de los ojos.Generalmente niveles de iluminacinde interiores. Visualizacin no critica.
30
100
Dificultosa Diversos problemas de visin,involucra trabajos regulares deoficina.
100 200
Muy dificultosa Tareas de critica visin extendidas
sobre prolongados periodos detiempo.
200 - 500
Mas dificultosa Tareas que implican una altadificultad de visualizacin, trabajosque requieran de buena inspeccin.
500 - 1000
Aplicaciones especiales Tareas que requieran de presicinindustrial tales como procesospeligrosos y otros.
1000 o ms.
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Para proveer de una alta calidad deiluminacin debemos considerar los siguientes
factores:La finalidad de la iluminacin
Ambiente visual
El control de la luz.
PROVEER DE ILUMINACIN ALTA CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
LA FINALIDAD DE ILUMINACIN: En primer lugar hay que determinar para que la
luz es requerida: ya sea para el uso enactividades varias o para la decoracin. Esdecir; el requerimiento puede ser para unaactividad especfica de trabajo o para la
iluminacin de un restaurante como unejemplo.
PROVEER DE ILUMINACIN ALTA CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
AMBIENTE VISUAL:
Existen algunos factores que influencian en el
ambiente visual como tal, stos pueden ser: eltamao fsico del rea , los colores y laterminacin del interior (piso, paredes, techos,
la presencia de espejos en las paredes,ventanas, puertas, etc.).
PROVEER DE ILUMINACIN ALTA CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
CONTROL DE LUZ:
Las tareas visuales y las cualidades
diseadas influencian el tipo de control a serseleccionado. En otras palabras las tareasvisuales y el diseo de cualidades de la luz
dictaran el escoger del control de la luzdifusa o direccional y aspectos similares.
PROVEER DE ILUMINACIN ALTA CALIDAD
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INSTALACIONES ELECTRICAS
El corazn de algunos sistemas de iluminacines la fuente de luz.
La eficiencia de la fuente de luz, medida enlmenes por watts, dictaminan lasconsideraciones de toda la eficiencia para el
sistema de iluminacin en el cual se esteusando.
SELECCIONAR FUENTES DE LUZAPROPIADAS
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INSTALACIONES ELECTRICAS
La eficiencia de luz es solamente uno dealgunos factores a ser considerados. Otros
factores incluidos tales como el valor del colorde la luz producida , la salida total de la luz dellas lmparas, la vida til de la lmpara, ladepreciacin de lmenes a travs de la vida de
la lmpara, efectos estroboscopicos, efectos dela temperatura ambiente entre muchos ms.
SELECCIONAR FUENTES DE LUZAPROPIADAS
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INSTALACIONES ELECTRICAS
SELECCIONAR FUENTES DE LUZAPROPIADAS
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INSTALACIONES ELECTRICAS
SELECCIONAR FUENTES DE LUZAPROPIADAS
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INSTALACIONES ELECTRICAS
SELECCIONAR FUENTES DE LUZAPROPIADAS
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Toda fuente de luz produce calor cuando esttrabajando. Este calor producido es
consecuencia del consumo de energa elctricapor la lmpara y es directamente proporcionalla potencia de la misma. Cada watt produce
3.14 Btu por hora cuando trabaja.
CALOR PRODUCIDO POR FUENTES DE LUZ
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INSTALACIONES ELECTRICAS
El calor por iluminacin podra ayudar a reducir elproblema de calentamiento para edificios durante losmeses de invierno.
Algunos ingenieros elctricos y mecnicos han estadodesarrollando varios mtodos y sistemas con loscuales utilizan el calor de la iluminacin cuando
necesitan incluir ciertas propiedades de calentamientodentro de los edificios.
CALENTANDO CON LUZ
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INSTALACIONES ELECTRICAS
CALENTANDO CON LUZ
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INSTALACIONES ELECTRICAS
El color es una consideracin muy importanteen los diseos de iluminacin. An, ste es
usualmente uno de los factores en los que seproduce mayor negligencia.
Los ingenieros de iluminacin debera
considerar el color en lo que refiere a lailuminacin desde dos puntos de vista:
COLOR EN ILUMINACIN
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INSTALACIONES ELECTRICAS
Primero, l debera considerar el color de la luz ha ser usada oproducida por fuentes de luz. (luz del da tambin llamada luzelctrica blanca).
Segundo, l debera considerar el color de los objetos a seriluminados incluyendo paredes, pisos, mquinas, mercadera,gente ,etc. Estos objetos producen fallas al color final deseado,y estos colores son percibidos por los ojos.
Una gua para los ingenieros de iluminacin es el tituladoCOLOR AND THE USE OF COLOR BY THE ILLUMINATINGENGINEERS.
COLOR EN ILUMINACIN
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INSTALACIONES ELECTRICAS
ALGUNAS TABLAS DE AYUDA
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INSTALACIONES ELECTRICAS
ALGUNAS TABLAS DE AYUDA
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ALGUNAS TABLAS DE AYUDA
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INSTALACIONES ELECTRICAS
ALGUNAS TABLAS DE AYUDA
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INSTALACIONES ELECTRICAS
En la siguiente figura podemos encontrar una
hoja de trabajo en la cual podemos encontraralgunas principales caractersticas acerca delrea del cuarto a ser iluminada:
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
ILUMINACIN
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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INSTALACIONES ELECTRICAS
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DEILUMINACIN
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UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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INSTALACIONES ELECTRICAS
ILUMINACIN
AREA DEL PISO (A):Calculado por el ancho delcuarto y el largo del mismo, todala medidas en pies.
RELACION DEL CUARTO (RR):Este factor se necesita si lasdimensiones del cuarto exceden alos 90ft en ancho y 200ft enlargo.
WP = ht del plano de trabajo bajoel piso generalmente 3ft.
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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INSTALACIONES ELECTRICAS
INDICE DEL CUARTO (RI): Representa la
distribucin de luz en un cuarto, dependiendode las proporciones del cuarto. En la siguientetabla podemos apreciar esos ndices:
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DEILUMINACIN
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DEILUMINACIN
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INSTALACIONES ELECTRICAS
ILUMINACIN
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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COEFICIENTE DE UTILIZACION (CU): Esla relacin de luz sobre el plano de trabajo a la luzdada cuando se esta apagada por los muebles yenseres. Este valor varias con el tipo de muebles,nmero y edad de las lmparas, configuracin delcuarto y la acumulacin de suciedad sobre losmuebles. ste coeficiente lo podemos obtener dela siguiente tabla:
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DEILUMINACIN
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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Con respecto a la tabla anterior podemos encontrar tresprincipales requerimientos para el diseo:
1) DEPRECIACIN DE LOS LUMENES DE LMPARA
(LLD): Es una expresin decimal de la salida promedio de luzde una lmpara sobre un periodo de tiempo considerando lasposibles causas que la afecten como la edad de la lmpara y lashoras de operacin por encendido.
2) DEPRECIACIN DE LA LUMINARIA POR SUCIEDAD(LDD): Es una expresin decimal de la salida promedio de luza la muebles o enseres sobre un periodo de tiempo asumiendouna reduccin en su salida causada por polvo y suciedad .
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DEILUMINACIN
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DEILUMINACIN
FACTOR LDD PARA DIVERSASCARACTERISTICAS
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UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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LUMENES TOTALES: La salida total de potenciade luz es encontrada multiplicando los lmenes porlmpara por el nmero de lmparas en el inmueble.
FOOTCANDLES REQUERIDOS: Este es unrequerimiento propio que dan los arquitectos u otras
personas a fines al tema para decidir acerca del diseode la iluminacin.
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DEILUMINACIN
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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ILUMINACIN
NUMERO TOTAL DE ACCESORIOS (LAMPARAS (N)): El numero total de accesorios de un tipo determinado escalculado usando los footcandles requeridos (FC requeridos),rea del piso (A), lumenes totales (FL), factor de
mantenimiento (MF) y el coeficiente de utilizacin (CU) dela siguiente manera:
.
UNA SIMPLE APROXIMACIN AL DISEO DE
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ILUMINACIN
FOOTCANDLES CALCULADOS: El nivel defootcandles calculados resultantes de un proyecto
podran ser calculados de la siguiente manera:
ALGUNAS TABLAS DE AYUDA
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ALGUNAS TABLAS DE AYUDA
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OTROS METODOS PARA EL CLCULO DE LAILUMINACIN
FORMULAS PARA EL DISEO GENERAL DEILUMINACIN
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ILUMINACIN
PLANO DETRABAJO
LUMENESPROMEDIO
ALGUNAS TABLAS DE AYUDA
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CA O
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Este mtodo es basado en el mtodo de lmenes, steconsidera la divisin del cuarto como tal en trespartes y/o cavidades: el techo, el espacio del cuarto y
el piso.
Los efectos de las proporciones del cuarto, el largo desuspensin de las luminarias y el ancho del plano detrabajo en el coeficiente de utilizacin (CU) son losrequerimientos ms necesarios para este mtodo.
CAVITY METHOD
CAVITY METHOD
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Cavidad del techo (Ceiling Cavity) hCC: Es el espaciocorrespondiente al techo, el espacio superior de las paredes yel plano imaginario entre las luminarias.
Cavidad del cuarto (Room Cavity) hRC: Es el espaciolimitado a travs de las luminarias, el plano de trabajo y laporcin de las paredes entre esos planos.
Cavidad del Piso (Floor Cavity) hFC: Es el espaciocorrespondiente al plano de trabajo en la parte inferior de lasparedes y el piso.
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Donde: L = Largo del cuarto; W = ancho del cuarto; h = altura de la cavidad
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Room Cavity Ratios: Es requerida para obtener elcoeficiente de utilizacin junto con Room Ratios oRoom Indices donde requiere los clculos originalesdel Mtodo de Lmenes.
Los Ceiling y Floor Cavity Ratios son requeridossolamente para obtener la EFFECTIVE CAVITY
REFLECTANCES, los cuales son usados en la tablade los coeficientes de utilizacin para luminariasespecificas.
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CAVITY METHOD
CAVITY METHOD
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El procedimiento tpico para luminarias suspendidases:
Paso 1) Obtener Room Cavity Ratio y Ceiling CavityRatio para las formulas que luego se indicarn.
Paso 2) Obtener Effective Cavity Reflectances (CC).
Paso 3) Obtener CU para reflectancia de paredes del20%.
CAVITY METHOD
CAVITY METHOD
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CALCULANDO NIVELES DE ILUMINACIN
Despus de determinar los coeficientes apropiados deutilizacin para una luminaria especifica, usando laZonal Cavity method, los niveles de iluminacin parael rea considerada podran ser calculados de la
siguiente manera:
CAVITY METHOD
CAVITY METHOD
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FC = Footcandles
LL/L = Lmenes por luminaria.
CU = Coeficiente de utilizacin.
LLD = Factor de depreciacin de lmenes.
LDD = Factor de depreciacin por suciedad.
A/L = rea por luminaria (ft).
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CW = ceiling cavity wall reflectanceW = room cavity wall reflectance
FW = floor cavity wall reflectanceC = floor reflectanceCC = effective reflectance of ceiling cavityFC = effective reflectance of floor
CAVITY METHOD
CAVITY METHOD
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ECUACIONES DEL METODO BASICO DELUMENES
Eavc = Iluminacin promedio sobre el rea de trabajo.
L = Nmero de lmenes por lmpara.
LL = N = Nmero de lmparas por luminaria (Nmero de luminarias).
CU = Coeficiente de utilizacin.
LLD = Factor de depreciacin de lmenes.
LDD = Factor de depreciacin de luminaria por suciedad.
RSDD = Factor de depreciacin de superficie de cuarto por suciedad.
A = Factor de rea del plano de trabajo.
CAVITY METHOD
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ECUACIONES DEL METODO BASICO DELUMENES
EJEMPLO CAVITY METHOD
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Dado las siguientes caractersticas deseadas:
30 ft x 35 ft Eavc = 50 fe
LDD = 0.83 (Categora V; ciclo de limpieza: 24 meses) LLD = 0.87 (6 hrs por encendido) RSDD = 0.95 (24-month deaning cycle) Reflectancias: Lamparas: 2F40CW, 3110 lumens cada
luminaria: DB117 (buscar en tablas)
Encontrar el nmero requerido de luminarias
EJEMPLO CAVITY METHOD
EJEMPLO CAVITY METHOD
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Usando la respectiva tabla y por interpolacin para pc = 0.80, pcw = 0.80
y CCR = 0.31 encontramos pcc = 78%.
De igual manera lo realizamos para CU interpolamos entre datos de latabla respectiva para RCR = 2.17, pcc = 0.78 encontramos CU = 0.62
EJEMPLO CAVITY METHOD
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Utilizando la respectiva tabla e interpolando para pf = 0.10 y FCR = 0.77encontramos pc = 10%.
Adems interpolando con datos y tablas respectivas para RCR = 2.17, pcc= 0.78 encontramos el factor de correccin de piso = 1/1.06 = 0.94
El factor CU corregido es CUi * 0.94 = 0.62* 0.94 = 0.5828
EJEMPLO CAVITY METHOD
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De la ecuacin para el mtodo bsico de lmenestenemos:
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