iluminancia

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OBJETIVO GENERAL: - Conocer acerca de la iluminancia y sus características.

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Page 1: Iluminancia

OBJETIVO GENERAL:

- Conocer acerca de la iluminancia y sus características.

Page 2: Iluminancia

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1. Definir los conceptos de las principales magnitudes fotométricas.

2. Explicar las leyes relacionadas a la iluminancia.

3. Diferenciar la iluminancia de la luminancia.

4. Mostrar recomendaciones para el confort visual.

5. Explicar los modelos de dispersión de la iluminancia.

Page 3: Iluminancia

LA LUZ

Conjunto de ondas electromagnéticas

dentro del intervalo de frecuencia que percibe o estimula el ojo humano.

Corresponde a las longitudes de onda en el vacío entre 7,4x10-7 m

y 3,8x10-7 m

Page 4: Iluminancia

PRINCIPALES MAGNITUDES FOTOMÉTRICAS

1. Flujo luminoso:

-El flujo luminoso es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en la unidad de tiempo.

-La unidad de medida del flujo luminoso es el Lumen ( lm ).

- Por lo general, se usa para : Expresar la producción total de luz de una fuente y expresar la cantidad incidente en una superficie.

Page 5: Iluminancia

ECUACIÓN PARA HALLAR EL FLUJO LUMINOSO:

Si se considera que la fuente de iluminación es una lámpara , una parte del flujo la absorbe el mismo aparato de iluminación ,

también se debe hacer notar que el flujo luminoso no se distribuye en forma uniforme en todas direcciones y que disminuye si sobre la lámpara se depositan polvo y otras

sustancias.

Page 6: Iluminancia

2.Intensidad luminosa:

La intensidad luminosa es la cantidad de luz emitida por una fuente puntiforme que se propaga en una determinada dirección. Tal intensidad se define como el cociente del flujo emitido en una cierta dirección en un cono de ángulo sólido, por lo tanto: I = θ / ὠ

Page 7: Iluminancia

ILUMINANCIA

Flujo luminoso recibido por una superficie.

Su símbolo es E y su unidad el lux (lx) que es un  lm/m2.

Existe también otra unidad, el foot-candle (fc), utilizada en países de habla inglesa

cuya relación con el lux es:

 1 fc = 10 lx

 1 lx  = 0.1 fc

Page 8: Iluminancia

FORMAS DE REPRESENTAR LA ILUMINANCIA

A. Curva Isolux

Representa la unión de los puntos del plano que tienen el mismo valor de

iluminación.

Page 9: Iluminancia

Los dos ejes d/h y l/h de la figura siguiente relacionan el ancho de la calle (l) con la distancia entre las columnas (d) y la altura

de los mismos (h).

Page 10: Iluminancia

B. Curva de Iluminación

A diferencia de los otrosgráficos que se representancon una referencia relativa

(con la altura de la instalacióny del flujo de iluminación

normalizado), este se representa con valores

absolutos, es decir, la alturadel aparato y la real de la instalación; el flujo de la

lámpara y la efectivamente emitida.

Page 11: Iluminancia

AL FLUJO LUMINOSO RECIBIDO POR UNA SUPERFICIE ( ILUMINANCIA) SE LE APLICAN DOS LEYES:

>La ley inversa del cuadrado>La ley del coseno

Y una tercera ley derivada de la segunda>La ley del coseno-cubo

Page 12: Iluminancia

La ley de la inversa de los cuadradosEsta ley se aplica solamente cuando el flujo luminoso incide en forma perpendicular sobre la superficie.

Page 13: Iluminancia

El flujo luminoso recibido por una superficie es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al foco de luz.

 

E= Intensidad luminosa(I) Distancia²

Page 14: Iluminancia

Esto implica que a mayor distancia del foco de luz es menor el flujo luminoso sobre una superficie.

Este menor flujo de luz es proporcional al cuadrado de la distancia entre el foco y la superficie

Page 15: Iluminancia

Ley del coseno Cuando un haz luminoso incide sobre una

superficie con un determinado ángulo, cubre un área mayor que cuando lo hace perpendicularmente. Como consecuencia, la densidad del flujo (lúmenes por metro cuadrado) disminuye.

Page 16: Iluminancia

La iluminación es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia existente entre la fuente de luz y la superficie iluminada

Page 17: Iluminancia

El área interceptada por el haz luminoso resulta ser proporcional al coseno del ángulo entre el plano inclinado y el normal a la radiación.

Page 18: Iluminancia

La Ley del Coseno establece que

la iluminancia en una superficie es proporcional al coseno del ángulo del haz

incidente. Combinando ambas leyes, la fórmula anterior se convierte en:

E= I x cosθ

Page 19: Iluminancia

Ley del coseno-cubo

Se trata de una extensión de la Ley del Coseno, muy utilizada en cálculos. Se deriva de la ecuación anterior, sustituyendo D por h/cos

E= I cos³θ h²

Page 20: Iluminancia

LuminanciaEs la intensidad luminosa emitida en una dirección determinada por una superficie luminosa o iluminada (fuente secundaria de luz ).

Se mide mediante la siguiente ecuación:

Page 21: Iluminancia

Fuentes luminosas

La importancia de una optima iluminación es imprescindible porque permite un mejor desarrollo de todas las actividades y las hace menos cansadas

Las fuentes luminosas eléctricas se pueden clasificar en dos categorías:Irradiación por efecto térmico lámparas fluorescentes

Page 22: Iluminancia

Algunos valores de iluminación de fuentes luminosas típicas son :

Lámpara fluorescente -------------------------------------------------------------------------0,5 - 4 Lámpara incandescente ------------------------------------------------------------ ------200 – 100 Lámpara de arco ------------------------------------------------------------------------hasta 50000 El sol -------------------------------------------------------------------------------------------150000

Fuente Luminancia cd/m2

Sol de medio día 16x109

Cielo raso 8x103

Cielo nublado 2x103

Terreno con césped 8x102

Terreno cubierto de nieve 3.2x104

Vela esteárica 5x103

Lámpara fluorescente 4x10 3

Page 23: Iluminancia

Formas de representar la luminancia

La curva isocandela es la proyección sobre un plano de las intensidades en candelas, de un cierto sólidofotométrico, que poseen el mismo valor crea las curvas isocandela

Page 24: Iluminancia

El ábaco de luminancias se emplea para evaluar el deslumbramiento directo de cada aparato.

El ábaco de iluminancia

Page 25: Iluminancia

Fuentes de luz y su Luminancia

Se obtiene mediante la siguiente ecuación

Page 26: Iluminancia

Cuadro de reflexion en algunos materiales

Page 27: Iluminancia

Cuadro de reflexion de algunos colores

Page 28: Iluminancia

ILUMINANCIA RECOMENDADA PARA EL CONFORT VISUAL

ILUMINANCIAS RECOMENDADASALMACENES Y SALAS DESTINADAS A TRABAJOSNO CONTINUOS...................................................................... 150TRABAJO OCASIONAL ........................................................... 200TRABAJO MECANIZADO Y MONTAJE SIMPLE .................... 300TRABAJOS DE RUTINA: OFICINAS, SALAS DE CONTROL,TRABAJO MECANIZADO Y DE MONTAJE MEDIO ................ 500TRABAJO ABSORBENTE: DIBUJO, MECANOGRAFÍA,INSPECCIÓN DEL TRABAJO MECANIZADO MEDIO ............ 750TRABAJO FINO: DISCRIMINACIÓN DE COLORES,TRATAMIENTO TEXTILES, TRABAJO MECANIZADO YMONTAJE FINO ....................................................................... 1000TRABAJO MUY FINO: GRABADO A MANO, INSPECCIÓNDEL TRABAJO MECANIZADO Y DEL MONTAJE FINO ......... 1500TRABAJO MINUCIOSO: INSPECCIÓN DE MONTAJEMUY FINO ................................................................................ 3000

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Calidad visual

Puesto de trabajo con pantalla de video 300 a 500 lx Locales comerciales medianos General 500 lx Vidrieras 1000 lx Vivienda Dormitorio 200 lx Cocina 200 lx Baño 100 lx Consultorio odontológico General 400 lx Iluminación localizada de la cavidad bucal 1500 lx

Page 30: Iluminancia

Enfoque de la atención

La luz es probablemente el medio más efectivo para dirigir la atención del observador, no sólo en la forma de señales luminosas (semáforos, luces testigo, carteles luminosos, etc.), sino también mediante los efectos de iluminación aplicables sobre los objetos o circunstancias que se pretende resaltar.

La luz es un estímulo que condiciona la conducta del sujeto que la percibe, siendo su incidencia tanto más importante cuanto mayor es su intensidad; pero la permanencia de la atención así lograda dependerá del grado en que el efecto llamativo supere los límites del confort visual.

Page 31: Iluminancia

Distribución de la luz

Por lo que se refiere a la distribución de la luz, es preferible tener una buena iluminación general en lugar de una iluminación localizada, con el fin de evitar deslumbramientos.

Page 32: Iluminancia

Deslumbramiento El deslumbramiento puede ser directo (cuando su origen está

en fuentes de luz brillante situadas directamente en la línea de visión) o reflejado (cuando la luz se refleja en superficies de alta reflectancia).

En el deslumbramiento participan los factores siguientes:

Luminancia de la fuente de luz

Ubicación de la fuente de luz

Distribución de luminancias entre diferentes objetos y superficies

Tiempo de exposición

Page 33: Iluminancia

Luminancia de la fuente de luz

Fuente Valor aproximado de iluminancia en cd/m2

Sol 15 x 104

Cielo Despejado 3000 a 5000Lámpara incandescente

transparente1 x 106

Lámpara incandescente esmerilada

50000

Lámpara fluorescente 40W/20

7500

Papel blanco iluminado por 100 lux

250

La máxima luminancia tolerable por observación directa es de 7.500 cd/m2.

Page 34: Iluminancia

Ubicación de la fuente de luz El deslumbramiento se produce cuando la fuente de luz se

encuentra en un ángulo de 45 grados con respecto a la línea de visión del observador.

Page 35: Iluminancia

Distribución de luminancias entre diferentes objetos y superficies

Cuanto mayores sean las diferencias de luminancia entre los objetos situados en el campo de visión, más brillos se crearán y mayor será el deterioro de la capacidad de ver provocado por los efectos ocasionados en los procesos de adaptación de la visión.

Page 36: Iluminancia

Tiempo de exposición

Incluso las fuentes de luz de baja luminancia pueden provocar deslumbramiento si se prolonga demasiado la exposición.

Page 37: Iluminancia

MODELOS DE DISPERSIÓN

Page 38: Iluminancia

La iluminancia es un índice representativo de la densidad del flujo luminoso sobre una superficie.

La iluminancia no se encuentra vinculada a una superficie real, puede ser determinada en cualquier lugar del espacio.

Page 39: Iluminancia

La Iluminancia depende de la distancia del foco al objeto iluminado.

Page 40: Iluminancia

La Iluminancia recibida se descompone en sus componentes horizontales y verticales.

Page 41: Iluminancia

A la componente horizontal de la iluminancia (Eh) se le conoce como la ley del coseno.

Page 42: Iluminancia

Para un punto iluminado por más de una lámpara, su iluminancia total es la suma de iluminancias recibidas:

Page 43: Iluminancia

Método de los lúmenes

Calcular el valor medio en servicio de la iluminancia en un local iluminado con alumbrado general.

Page 44: Iluminancia

Datos de entrada Determinar el nivel de iluminancia media

(Em). Escoger el tipo de lámpara. Escoger el sistema de alumbrado. Determinar la altura de suspensión de las

iluminarias.

Page 45: Iluminancia

En donde, Em = Iluminancia media n = números de iluminarias Φ = flujo luminoso γ = factor de utilización Fm = factor de mantenimiento S = superficie del plano de trabajo

Page 46: Iluminancia

Método del punto por punto

Nos permite conocer el valor de la iluminancia en puntos concretos

Puede constar de una componente directa y otra indirecta o reflejada.

Page 47: Iluminancia

La iluminancia horizontal en un punto se calcula sumando las componentes de la iluminación directa más la de la iluminación indirecta.

Page 48: Iluminancia

Componente Directa en un punto

Fuente de luz puntuales: lámparas incandescentes, lámparas de descarga, etc.

Page 49: Iluminancia

Fuente de luz lineales de longitud infinita: una fuente de luz lineal es infinita si su longitud es mucho mayor que la altura del montaje. Ej.: Línea continua de fluorescentes.

Page 50: Iluminancia

Componente Indirecta o reflejada en un punto

La distribución de la luz reflejada es uniforme en todas las superficie del local, incluido el plano del trabajo.

Donde: Ft = suma del área de todas las superficie del local Pm = la reflectancia media de las superficies del

local, calculada como Φ = el flujo de la lámpara

Page 51: Iluminancia

Métodos de Alumbrado

Nos indican cómo se reparte la luz en las zonas indicadas.

Distinguiremos 3 casos: Alumbrado General Alumbrado General Localizado Alumbrado Localizado

Page 52: Iluminancia

Alumbrado General

Proporciona una iluminación uniforme sobre toda el área iluminada.

Se usa en oficinas, centros de enseñanza, fabricas, comercio, etc.

Page 53: Iluminancia

Alumbrado General Localizado Proporciona una distribución no

uniforme de la luz de manera que esta se concentra sobre las áreas de trabajo.

Page 54: Iluminancia

Alumbrado Localizado Se utiliza cuando necesitamos una

iluminación suplementaria cerca de la tarea visual para realizar un trabajo concreto.

La relación entre las iluminarias de la tarea visual y el fondo no debe ser muy elevada, para no producir deslumbramiento.