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Principios de Iluminación

Fotometría

Cálculos

Herramientas de Computación

Calidad de la Iluminación

Fuentes de Luz y Características de las Lámparas

Principios de Iluminación

Introducción

Principios de Iluminación Índice

Introducción 86

Investigación y Desarrollo Holophane 87

Fundamentos de Iluminación 89Flujo LuminosoIntensidad LuminosaIluminanciaLuminanciaConversiones métricas

Fuentes de Luz-Características de la Lámpara 90IncandescenteFluorescenteAlta Intensidad de DescargaMercurioAditivos MetálicosSodio de Alta PresiónSodio de Baja Presión

Fotometría 101Curva de Distribución Candlepower (Potencia en candelas)Coeficiente de UtilizaciónTabla Isolux o IsofootcandleCriterio de EspaciamientoMétodos para calcular los Niveles de Iluminancia

Método de Cavidad Zonal para calcular los Niveles de Iluminancia Promedio 103 Cómo calcular la Iluminancia promedio usando la Curva de Coeficiente de UtilizaciónCálculos de Punto usando la información de la Candela Cálculo de Punto usando los datos de la Tabla Isofootcandle

Calidad de la Iluminación 107Iluminación para Confort VisualIluminación Esférica Equivalente

La Iluminación se define como luz incidiendo sobre una superficie, medida en Luxes o Footcandles. Cuando ésta se distribuye de acuerdo a un plan técnico-económico, se convierte en Ingeniería de Iluminación y por lo tanto, en iluminancia práctica.

Un diseñador de iluminación tiene cuatro objetivos principales:

1. Proveer la visibilidad requerida, basado en la tarea a realizarse y los objetivos económicos.

2. Brindar iluminación de alta calidad mediante niveles de iluminancia uniformes y mediante la minimización de efectos negativos de brillo directo y reflejado.

3. Escoger luminarios estéticamente complementarios a la instalación con características mecánicas, eléctricas y de mantenimiento, diseñadas para minimizar el costo operativo.

4. Minimizar el uso de energía al tiempo que se consiguen los objetivos de visibilidad, calidad y estéticos. Hay dos puntos para la solución de un problema de diseño. El primero es seleccionar los luminarios que están diseñados para controlar la luz de una manera efectiva y con alta eficiencia energética. El segundo es aplicarlos al proyecto con toda la habilidad e inventiva que el diseñador pueda lograr para obtener el mejor fruto de sus conocimientos y de todas las fuentes confiables a su disposición.

Este manual ha sido desarrollado para darle al diseñador un resumen útil de los principios básicos de iluminación. Provee datos importantes e información práctica sobre cómo aplicarlos. Ofrece la asistencia de la fuerza de ventas técnica de Holophane, que se apoya

® en el software de cálculo Visual . Las instalaciones, el personal y el Grupo de Soporte Técnico de Holophane están también a su disposición.

Además Holophane es el precursor de una selección de productos de alta calidad en iluminación que utiliza lo mejor en diseño y manufactura, técnicas de iluminación, ciencia y tecnología disponible hoy en día. Su uso asegura lo último en calidad, economía, distribución de luz, ahorro de energía y control de brillo.

Principios de IluminaciónInvestigación y Desarrollo

La característica de alto rendimiento, de los luminarios Holophane, es resultado de un concepto de calidad, investigación, desarrollo y ejecución. Esto depende de la integridad y habilidad del personal, junto con la fábrica y el equipo para llevar a cabo su trabajo. Los siguientes son algunos aspectos breves de las actividades e instalaciones , vitales para la creación de productos de iluminación Holophane de alta calidad.

Fotómetros (A/B) (A) Fotómetro radial de escala completa, con un radio de 25 ’, que puede acomodar un luminario de 8’ de largo o un luminario cuadrado de 5’, hay fotoceldas a lo largo del arco cada 2 ½ °, comenzando en 0° (Nadir) hasta 180° (Cenit). (B) Fotómetro de espejo giratorio de celda única, con una distancia de prueba efectiva de 25'. Cada luminario probado, es rotado hasta medir 72 planos de información. Los sistemas están completamente automatizados para que las lecturas de la fotocelda sean enviadas directamente a una computadora interna, que genera Reportes de Prueba Fotométricos, usados para cálculo y análisis. La información fotométrica está disponible en el formato IESNA en discos para uso en Visual y otros programas de aplicación para iluminación.

Laboratorio eléctrico para balastros. Laboratorio de trabajo pesado para simular situaciones de carga en campo. Algunas de las pruebas realizadas en este laboratorio son: corriente de arranque, corriente de fuga, corriente de lámpara, corriente de línea, distorsión de armónicas, drop out (curvas características), factor de cresta, factor de potencia, incremento de la temperatura, potencia de entrada y salida, resistencia de aislamiento, riesgo de capacitores cargados y rigidez dieléctrica. Los balastros están diseñados y son probados para asegurar que operan conforme a normas nacionales (NOM) e internacionales (ANSI). Un balastro diseñado apropiadamente optimizará su propia vida al tiempo que proveerá una salida y vida de lámpara completa.

Laboratorio Térmico (C)Es una instalación (cámara) para pruebas de calor, donde los luminarios y sus componentes son sometidos a condiciones de calor muy por arriba de las condiciones a que normalmente estarán expuestos en el área de trabajo. A pesar de que este laboratorio se usa para investigación y desarrollo de luminarios, una parte significativa de sus actividades está dirigida al mantenimiento y el cumplimiento de los requerimientos de Underwriters´ Laboratories (U.L.) y EMA-SINALP (Entidad Mexicana de Acreditación - Sistema Nacional de Acreditación de Laboratorios de Pruebas).

más importantes

A

C

B

Principios de Iluminación Investigación y Desarrollo

Laboratorio de Sonido (D)Es una cámara anecóica (que no produce ecos) que ha sido aislada de sonidos externos. La potencia del sonido se mide cada 1/3 de octava de la banda, a través del espectro audible que va desde los 20 hasta los 20,000 hertz. Los valores son evaluados de acuerdo con un "audífono estándar", posteriormente se establece un Criterio de Ruido para Sistema de Iluminación (LSNC) para un cuarto y distribución dados.

Laboratorio de Vibración (E)La estabilidad del equipo, bajo una variedad de cargas de vibración, se prueba de manera rigurosa para cumplir con las especificaciones y condiciones de operación. Esto asegura la confiabilidad en el producto cuando los luminarios y los postes estén sujetos a varias condiciones de viento.

Instalaciones para prueba de lluvia (Aspersión de Agua) (F) La impermeabilidad a la filtración de agua en el luminario se evalúa en este sistema de aspersión de agua de ciclo cerrado. Los luminarios pueden ser probados para cumplir con el estándar UL de instalación en ambientes húmedos y ambientes marinos. Así mismo, se cuenta con una capacidad especial de bombeo para aspersión de agua con una potencia de 100 galones por minuto y 100 psi, para probar condiciones tan severas como aquéllas encontradas en túneles .

Sistema CAD (G)Un sistema de Diseño Asistido por Computadora se usa para diseñar con precisión los componentes ópticos y del luminario para asegurar un control de luz preciso y tolerancias de manufactura de todos los elementos que integran el ensamble del luminario.

Laboratorio de Electrónica Es una instalación completa para el diseño, desarrollo y prueba de componentes electrónicos de un luminario. Todos los diseños son probados cuidadosamente para asegurar una vida y funcionamiento de servicio completo.

Instituto de Luz y Visión (H)Es una instalación para la enseñanza de los principios de diseño y cálculo de iluminación, así como un centro para el análisis y consulta de problemas de iluminación con expertos reconocidos en este campo.

Grupo de Soporte Técnico (I)Es un departamento integrado por ingenieros y diseñadores de iluminación profesionales, equipados con avanzados sistemas de computo, para ayudar a los consultores y usuarios a tomar sus propias decisiones de iluminación. El departamento usa el programa de análisis de iluminación Visual para todos sus diseños de iluminación.

D

E

F

H

G

I

Principios de Iluminación Fundamentos de Iluminación

La comprensión de algunos de los términos fundamentales en la tecnología de la iluminación es básica para la práctica de un buen diseño. Con este propósito, a continuación se revisan los términos y conceptos más importantes:

Flujo Luminoso El flujo luminoso es la cantidad de luz que fluye en un determinado tiempo. Y es medido en lúmenes. Es una medida del total de la luz emitida por una fuente y es comúnmente usada para determinar la salida total del flujo luminoso de una lámpara.

Intensidad Luminosa La candela es la unidad de intensidad (I) y es análoga a la presión en un sistema hidráulico. A veces es llamada "candlepower" (potencia en candelas) y describe la cantidad de luz (lúmenes) en una unidad de ángulo sólido. Esta unidad de ángulo sólido se llama steradian. Se observará en la figura 1 que mientras la luz se aleja de la fuente, el ángulo sólido cubre un área más y más grande; pero el ángulo permanece igual, así como la cantidad de luz que contiene. Por lo tanto, la intensidad en una dirección dada es constante independientemente de la distancia. Ver Figura 1

Iluminancia (E)La iluminancia es la cantidad de luz que incide en la unidad de área y es medida en Footcandles (pies candela) o luxes. Es definida por la intensidad (I) en candelas, dirigida hacia un punto P, dividida por el cuadrado de la distancia (D) de la fuente (luminario) a la superficie a iluminar.

A medida que el área cubierta por un ángulo sólido dado, se hace más grande por el incremento de la distancia desde la fuente, el flujo de luz permanece constante. La densidad de iluminación de la luz en la superficie disminuye, tanto, como el inverso de la distancia al cuadrado. Esta fórmula es válida sólo si la superficie receptora es perpendicular a la dirección de la fuente. Si la luz incide en otro ángulo, la fórmula se transforma en: Ver Figura 2

Donde:E = iluminación en Footcandles (fc) o luxesI = intensidad en candelas (cd) hacia el punto PD = distancia en pies o metrosØ= ángulo de incidencia

Luminancia (L) La luminancia, frecuentemente llamada "brillantez", es el nombre dado a lo que vemos. La “brillantez” es una sensación subjetiva que varía de muy tenue u obscuro a muy brillante. De una forma objetiva, se refiere a ella como la intensidad en una dirección dada dividida por un área proyectada tal como la ve un observador. Se hace referencia a la luminancia de dos maneras, ya sea relacionada a un luminario o a una superficie.

La luminancia directa o brillantez de los luminarios a varios ángulos de visión es un factor primordial en la evaluación de confort visual de una instalación que use estos luminarios. En general, es deseable minimizar la brillantez de luminarios con la altura de montaje, en los ángulos verticales de 60° a 90°. Cuando la intensidad está en candelas, y el área proyectada está en metros, la unidad de luminancia es: candelas por metro cuadrado (cd/m²).

Exitancia (M)Es frecuente calcular la cantidad de luz reflejada en las superficies del cuarto; muchas de estas superficies son difusas y como resultado el término correcto a usar es Exitancia (M), donde: Exitancia = iluminancia x factor de reflexión M = E x pDonde:E = Iluminancia en Footcandles o Luxesp = es el factor de reflexión de la superficie expresado como la fracción de luz reflejada sobre la luz incidenteM = es la exitancia resultante en Footcandles o Luxes

Sistema MétricoA medida que EE. UU. tienda al sistema métrico para concordar con el área científica y el resto del mundo, la ingeniería de iluminación se convertirá al Sistema Internacional de Unidades (SI). Sólo los términos que involucren longitud o área, iluminancia y luminancia, son afectados. La Iluminancia (E) se establece en lux en el Sistema Métrico.1 fc= 10.76 luxes. Luminancia (L) se establece en nits en el sistema métrico.

I =(Lúmenes)

(steradians)

E = I

D²

E = I cos Ø

D²

1 fc 1/4 fc

D = 1 ft.

D = 2 ft.

D

qI

P

Figura 1

Figura 2

Principios de IluminaciónFuentes de Luz y Características de la Lámpara

Una de las primeras decisiones en el diseño de un buen sistema de iluminación es la elección de una fuente de luz. Hay disponible un buen número de fuentes de luz, cada una con sus características operativas. Algunas de las características de lámpara que el diseñador de iluminación debe considerar cuando escoge una fuente de luz, deben incluir la eficacia, o lúmenes por watt; color; vida de la lámpara; y depreciación de lúmenes de la lámpara, o el porcentaje de salida que una lámpara pierde durante su vida.

A pesar de que hay cientos de lámparas en el mercado hoy en día, éstas pueden ser clasificadas por su construcción y características operativas, en tres grupos: incandescentes, fluorescentes y de alta intensidad de descarga (HID). Las lámparas HID pueden ser agrupadas en cuatro clases principales: sodio de alta presión, aditivos metálicos, mercurio y sodio de baja presión.

Lámparas IncandescentesUna lámpara de filamento incandescente, es la fuente de luz usada de manera más común en la iluminación residencial. La luz se produce en esta fuente por el calentamiento de un alambre o filamento que alcance la incandescencia por medio del flujo de corriente a través de él. La corta vida y baja eficacia (lúmenes por watt) de esta fuente, limita su uso principalmente a iluminación residencial y decorativa. La eficacia varía con la potencia y el tipo de filamento, pero generalmente oscila entre 10 y 25 lúmenes por watt para lámparas de servicio general. La fuente incandescente produce, sin embargo, un rendimiento cálido de color altamente aceptado. Es más conveniente que otras fuentes de luz porque puede ser conectada directamente en la línea, por lo que no requiere balastro y puede variarse su intensidad luminosa, utilizando equipo relativamente sencillo (dimmer). Está disponible en diferentes tamaños, formas y potencias para añadir un toque decorativo a un área.

Lámparas FluorescentesLa lámpara fluorescente produce luz al activar el revestimiento de fósforo en la superficie interna de la lámpara por la energía ultravioleta, la cual es generada a una alta eficiencia por un vapor de mercurio en un gas inerte a baja presión. Por las características del arco eléctrico que se forma a través del gas contenido en el bulbo, se necesita un balastro para arrancar y operar las lámparas fluorescentes.

Las ventajas de una fuente de luz fluorescente incluyen una mayor eficacia y una vida más larga que la de las lámparas incandescentes. Las eficacias de estas lámparas oscilan entre los 45 y los 90 lúmenes por watt. Su baja brillantez y la poca generación de calor las hacen ideales para oficinas y escuelas, donde el confort térmico y visual son importantes.

Las desventajas de las lámparas fluorescentes incluyen su gran tamaño para la cantidad de luz producida. Esto dificulta el control de luz, lo que da como resultado un ambiente difuso y sin sombras. Su uso en áreas exteriores es todavía menos económica, porque la salida de luz de esta fuente se reduce a temperaturas ambientes bajas. A pesar de que la eficacia de una lámpara fluorescente es mayor que el de una lámpara incandescente, sólo se pueden lograr altos lúmenes por watt mediante lámparas de sodio de alta presión o de aditivos metálicos.

Lámparas de Alta Intensidad de Descarga (HID)Las fuentes de alta intensidad de descarga incluyen lámparas de mercurio, aditivos metálicos, sodio de alta presión (HPS) y sodio de baja presión. La luz se produce en las fuentes HID a través de la descarga de un arco en un medio gaseoso, usando una variedad de elementos. Cada lámpara HID consiste en un tubo de arco que contiene ciertos elementos o mezcla de elementos, que se gasifican y generan una radiación visible cuando se genera un arco entre los electrodos en cada polo.

Las principales ventajas de las fuentes HID, son su alta eficacia en lúmenes por watt, larga vida de la lámpara y características de fuente puntual para un buen control de luz. Entre las desventajas se incluyen la necesidad de un balastro para regular la corriente de la lámpara y el voltaje así como ayuda para el arranque en las lámparas de vapor de sodio alta presión (HPS) y el retraso en reiniciar instantáneamente después de una interrupción de energía momentánea.

Principios de Iluminación Fuentes de luz y Caracter ísticas de la Lámpara

Lámparas de Vapor de Mercurio (MV)La fuente de mercurio fue la primer lámpara HID desarrollada que llenó la necesidad de una lámpara de alta salida, más eficiente, pero compacta. Cuando recién se diseñó, la principal desventaja de esta lámpara era su pobre rendimiento de color. El color de la lámpara blanca de luxe, se mejora enormemente por medio de la aplicación de una película de fósforo en la pared interna del bulbo.

La vida de las lámparas de mercurio es buena, en promedio 24,000 horas para la mayoría. Sin embargo, la salida de luz disminuye en mayor medida con el paso del tiempo, por lo que la vida operacional económica es muy corta. La eficacia oscila entre los 30 y 60 lúmenes por watt, siendo las potencias más altas, más eficientes que las más bajas . Al igual que otras lámparas HID, el arranque de una lámpara de mercurio no es inmediato; sin embargo, el tiempo de arranque es corto, 4 a 7 minutos para lograr la máxima salida, dependiendo de la temperatura ambiente.

Lámparas de Aditivos Metálicos (MH)Las lámparas de aditivos metálicos son similares en construcción a las lámparas de mercurio, con la adición de otros elementos metálicos en el tubo de descarga. Los principales beneficios de este cambio, son un incremento en la eficacia de 60 a 100 lúmenes por watt y una mejora en el rendimiento de color al grado que esta fuente es adecuada para áreas comerciales y deportivas. El control de luz de una lámpara de aditivos metálicos es más precisa que el de una lámpara de mercurio de luxe ya que la luz emana del pequeño tubo de descarga, no de la parte externa del foco de la lámpara recubierta.

Una desventaja de la lámpara de aditivos metálicos es una vida más corta (7,500 a 20,000 horas) comparada con las lámparas de mercurio y de sodio de alta presión. El tiempo de arranque de la lámpara de aditivos metálicos es aproximadamente la misma que para lámparas de mercurio. Sin embargo, el reinicio, después que una interrupción de energía que ha extinguido la lámpara, puede tomar bastante más tiempo, de cuatro hasta doce minutos dependiendo del tiempo que la lámpara requiera para enfriarse.

Lámparas de Vapor de Sodio de Alta Presión (HPS) En la década de los años setenta, al tiempo que los crecientes costos de energía ponían mayor énfasis en la eficiencia de la iluminación, las lámparas de sodio de alta presión (desarrolladas en la década de los años sesenta) lograron un uso generalizado. Con eficacias que van desde 80 a 140 lúmenes por watt, estas lámparas proveen hasta siete veces más luz por watt que las incandescentes y cerca del doble que algunas de mercurio o fluorescentes. La eficacia de esta fuente no es su única ventaja; una lámpara HPS también ofrece una vida más larga (24,000 horas) y las mejores características de mantenimiento de lúmenes de todas las fuentes HID.

La mayor objeción al uso de las HPS es su color amarillento; ideal para la mayoría de las aplicaciones industriales y exteriores.

Lámparas de Vapor de Sodio de Baja Presión (LPS)El sodio de baja presión ofrece la eficacia inicial más alta de todas las lámparas en el mercado hoy en día, desde 100 hasta 180 lúmenes por watt. Sin embargo, la salida de luz de estas lámparas monocromáticas está en la porción amarilla del espectro visible, esto produce un rendimiento de color en extremo pobre y desagradable. El control del flujo luminoso de esta fuente es más difícil que otras fuentes HID por el gran tamaño del tubo de descarga. La vida promedio de las lámparas de sodio de baja presión es de 18,000 horas. A pesar que el mantenimiento de sus lúmenes a lo largo de su vida es bueno, sin embargo hay una desventaja, el incremento paulatino en el consumo de energía durante su vida útil, lo que reduce la eficacia de este tipo de lámpara con el uso.

Lámparas Incandescentes

Lámparas Incandescentes

WATTS

VOLTS

(TENSIÓN DE

OPERACIÿÓN)

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

(LÚMENES/WATT)

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBO

ACABADO

PERLA O

CLARO

LONGITUD (cm)

25 120 260 1,000 10 0.875 Media E-26 A-19 CL 10.5

40 120 490 1,000 12 0.875 Media E-26 A-19 CL 10.5

60 120 820 1,000 14 0.930 Media E-26 A-19 CL 10.5

75 120 1,070 1,000 14 0.920 Media E-26 A-19 CL 10.5

100 120 1,560 1,000 16 0.905 Media E-26 A-19 CL 10.5

150 120 2,300 1,000 15 0.895 Media E-26 A-23 CL/PER 12.6

150 220 2,200 1,000 15 0.895 Media E-27 A-23 CL 12.6

200 120 3,400 1,000 17 0.895 Media E-26 A-23 CL/PER 12.6

200 220 3,100 1,000 16 0.895 Media E-27 A-23 CL/PER 12.6

300 120 4,950 1,000 17 0.825 Media E-26 PS-30 CL 19.2

500 120 10,750 1,000 22 0.890 Mogul E-40 PS-35 CL 23.81

1000 120 23,100 1,000 23 0.820 Mogul E-40 Ps-52 CL 33.18

Nota: La letra indica la forma de bulbo o bombillo y el número que le sigue el diámetro máximo en octavos de pulgada

Ejemplo: PS-40 "PS" Pera con cuello recto 40/8" de diámetro

"A" Normal "CA" Decorativo "F" Flama "G" Globo o redondo "P" Pera

"PAR" Reflector Parabólico "R" Reflector "S" Recto

Lámparas de Iodo Cuarzo

WATTS

VOLTS

(TENSIÓN DE

OPERACIÓN)

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

(LÚMENES/WATT)

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBO ACABADO LONGITUD (cm)

300 120 5,200 2,000 17 T-3 CL 11.70

500 120 9,500 2,000 19 T-3 CL 11.70

1000 220 21,000 2,000 21 T-3 CL 25.40

1500 220 33,000 3,000 22 T-3 CL 25.40

Contacto

embutido0.95

Lámparas de Luz mixta

WATTS

VOLTS

(TENSIÓN DE

OPERACIÓN)

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

(LÚMENES/WATT)

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBO ACABADO LONGITUD (cm)

160 220 3,100 19 0.57 Media (E-26) BF-75 17.20

250 220 5,600 22 0.65 Mogul (E-40) BF-90 22.50

500 220 14,000 25 0.74 Mogul (E-40) ED-37 27.70

6,000 Blanco de lujo

LámparasFluorescentes

WATTS TIPOTEMPERATURA

DE COLOR

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASELONGITUD

(cm)ENCENDIDO BALASTRO

9 Sencillo 2700 580 10,000 67 0.86 G23/E26 16.51 Precalentamiento Electromagnético



9 Doble 2700 525 10,000 58 0.86 G23-2/E26 11.10/16.5 Precalentamiento Electromagnético



13 Sencillo 2700 800 10,000 62 0.83 GX-23/E26 17.7/23.4 Precalentamiento Electromagnético




13 Doble 2700 780 10,000 66 0.86 GX23-2/E26 12.3/18 Precalentamiento Electromagnético




18Doble /

Electrónica 2700 1,250 10,000 69 0.86 G24q-2 13.00 Rápido Electrónico

18Doble /


26 Doble 3000 1,800 10,000 69 0.86 G24d-3 17.20 Precalentamiento Electromagnético



26Doble /


26Doble /


26Doble /


18Triple /

Electrónica2700 1,200 10,000 67 0.86 GX24q-2 11.10 Rápido Electrónico

18Triple /


18Triple /


26Triple /


26Triple /


26Triple /


26Triple /


32Triple /


32Triple /


32Triple /


32Triple /


42Triple /


42Triple /


42Triple /


42Triple /


57Triple /


57Triple /


57Triple /


18 Larga 3000 1,250 12,000 69 0.86 2G11 22.90 PrecalentamientoElectromagnético /

Electrónico

18 Larga 3000 1,250 20,000 69 0.86 2G11 26.70 RápidoElectromagnético /

Electrónico

18 Larga 4000 1,250 12,000 69 0.86 2G11 22.90 PrecalentamientoElectromagnético /

Electrónico

18 Larga 4000 1,250 20,000 69 0.86 2G11 26.70 RápidoElectromagnético /

Electrónico

18 Larga 5000 750 12,000 41 0.86 2G11 22.90 PrecalentamientoElectromagnético /

Electrónico

36/39 Larga 3000 2,900 12,000/20,000 81 0.86 2G11 42.20Precalentamiento /

Rápido

Electromagnético /

Electrónico


Rápido

Electromagnético /

Electrónico


Rápido

Electromagnético /

Electrónico

Lámparas Fluorescentes Compactas

Lámparas Fluorescentes T-5


DE COLOR

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD


24 Lineal/HO 3000 2,000 16,000 83 0.93 G-5 T-5 54.9 Rápido Electrónico












14 Lineal 3000 1,350 20,000 96 0.90 G-5 T-5 54.9 Rápido Electrónico














DE COLOR

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

LÚMENES/

WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD


17 Lineal 3000 1,400 20,000 82 0.92 G13 T-8 60.2 Rápido Electromagnético/ Electrónico










32 3000 3,000 24,000 94 0.95 G13 T-8 121.2 Rápido Electromagnético/ Electrónico




59 Lineal 3000 5,900 15,000 100 0.92 Fa-8 T-8 243.8 Instantáneo Electrónico




16 "U" 1 5/8" 3000 1,125 20,000 70 0.92 G-13 T-8 26.6 Rápido Electromagnético/ Electrónico









32 "U" 6" 3000 2,850 20,000 89 0.92 G-13 T-8 57.2 Rápido Electromagnético/ Electrónico


32 "U" 6" 4100 89 0.92 G-13 T-8 57.2

Lámparas Fluorescentes

0.93 G-5 T-5 54.9 Rápido Electrónico
























DE COLOR

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

LÚMENES/

WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD














32

Lineal/Ecológica

4100 3,000 24,000 94 0.95 G13 T-8 121.2 Rápido Electromagnético/ Electrónico

















32 "U" 6" 4100 89 0.92 G-13 57.2 Electromagnético/ Electrónico

Lineal/Ecológica

Lineal/Ecológica

Lineal/Ecológica

2,850 20,000 T-8 Rápido

LámparasFluorescentes



DE COLOR

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

LUMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD


21 Lineal 6500 990 7,500 47 0.86 Fa8 T-12 55.8 Instantáneo Electromagnético

21 Lineal 4300 1,150 7,500 55 0.86 Fa8 T-12 55.8 Instantáneo Electromagnético


39 Lineal 6500 2,600 9,000 67 0.88 Fa8 T-12 117 Instantáneo Electromagnético









20 Lineal 2900 1,240 12,000 62 0.88 G-13 T-12 60.4 Rápido / Precalentamiento Electromagnético






40 "U" 4300 2,900 18,000 73 0.86 G-13 T-12 57 Rápido Electromagnético

110 Lineal 4300 8,800 12,000 80 0.87 R17-d T-12 238.8 Rápido HO Electromagnético

110 Lineal 6000 7,800 12,000 71 0.87 R17-d T-12 238.8 Rápido HO Electromagnético

215 Lineal 4300 14,500 10,000 67 0.7 R17-d T-12 238.8 Rápido VHO Electromagnético

215 Lineal 6000 14,000 10,000 65 0.7 R17-d T-12 238.8 Rápido VHO Electromagnético

Lámparas Vapor de Mercurio

WATTS ACABADOTEMPERATURA

DE COLOR

LÚMENES

INICIALES

VIDA EN

HORAS

EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

100 Blanco de Lujo 3900 3,650 24,000 37 0.84 E-40 BF-75 17.20 Universal

125 Blanco de Lujo 3900 6,300 24,000 50 0.84 E-26 BF-75 17.20 Universal

175 Blanco de Lujo 3900 8,600 24,000 49 0.90 E-40 ED-28 22.40 Universal



1000 Blanco de Lujo 3900 57,500 24,000 58 0.80 E-40 BT-56 39.00 Universal

Lámparas de Vapor de Mercurio

LámparasAditivos Metálicos

Lámparas de súper aditivos metálicos


DE COLORLÚMENES INICIALES VIDA EN HORAS

EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

175 Claro 4200 14400 V, 12800 H 10000 V, 7500 H 82 V, 73 H 0.80 E-40 BT-28 22.40 Universal

175 Fosforado 3800 14000 V, 12000 H 10000 V, 7500 H 80 V, 69 H 0.80 E-40 BT-28 22.40 Universal

250 Claro 4200 22000 V, 20000 H 10,000 88 V, 80 H 0.77 E-40 BT-28 22.40 Universal

250 Fosforado 3800 21500 V, 19500 H 10,000 86 V, 78 H 0.77 E-40 BT-28 22.40 Universal


400 Fosforado 3700 36000 V, 32000 H 20000 V, 15000 H 90 V, 80 H 0.69 E-40 BT-37 27.70 Universal


1500 Claro 3700 163000 V, 153000 H 163000 V, 153000 H 109 V, 102 H 0.85 E-40 BT-56 38.30 Base arriba/horizontal

Lámparas de aditivos metálicos con protección en el quemador



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

70 Claro 3000 5,200 15000 V. 10000 H 74 0.75 E-26 ED-17 13.80 Universal



250 Claro 4000 23,000 10,000 92 0.73 E-40OR BT-28 22.40 Base arriba

400 Claro 3800 38,000 10,000 95 0.66 E-40 BT-37 27.70 Base arriba

Lámparas de aditivos metálicos



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

250 Claro 4200 23,000 10,000 92 0.65 E-40-OR BT-28 22.40 Base horizontal

400 Claro 4200 39,000 20,000 98 0.64 E-40-OR BT-37 27.70 Base horizontal

400 Claro 4000 41,000 20,000 102 0.67 E-40-OR BT-37 27.70 Base arriba

Lámparas de aditivos metálicos ahorradoras de energía



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

360 Claro 4000 36000 V, 30000 H 20000 V, 15000 H 100 V, 83 H 0.67 V , 0.63 H E-40 BT-37 27.70 Universal

360 Fosforado 3600 36000 V, 30000 H 20000 V, 15000 H 100 V, 83 H 0.67 V, 0.63 H E-40 BT-37 27.70 Universal

Lámparas Aditivos Metálicos

Lámparas de halogenuros metálicos



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

70 Claro 3000 5,200 10,000 74 0.80 G-12 Tubular 8.40 Universal



250 Claro 5300 20,000 10,000 80 0.84 E-40 Tubular 22.50 Universal

400 Claro 5200 32,000 10,000 80 0.72 E-40 Tubular 28.50 Universal

1000 Claro 6000 80,000 2,500 80 0.80 E-40 Tubular 34.00 Base horizontal

Lámparas de halogenuros metálicos con quemador cerámico, 1 base



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO





Lámparas de aditivos metálicos compactas



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

175 Claro 4000 14400 V, 12800 H 10000 V, 7500 H 80 V, 73 H 0.75 V, 0.74 H E-26 ED-17 13.80 Universal

250 Claro 4000 22000 V, 20000 H 10000 V, 7500 H 88 V, 80 H 0.79 V, 0.72 H E-40 ET-18 24.00 Universal

400 Claro 4000 36000 V, 32000 H 20000 V, 15000 H 90 V, 80 H 0.71 V, 0.64 H E-40 BT-28 22.40 Universal

1000 Claro 3800 110000 V, 107800 H 12000 V, 9000 H 110 V, 108 H 0.80 V, 0.80 H E-40 BT-37 27.70 Universal

Lámparas de aditivos metálicos Pulse Start



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO



320 Fosforado 3900 30,000 20,000 94 0.66 E-40 BT-28 21.10 Base arriba


400 Fosforado 3600 42,000 20,000 105 0.80 E-40 BT-37 29.20 Base arriba

LámparasAditivos Metálicos

Lámparas de halogenuros metálicos con quemador cerámico, 2 bases



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

70 Claro 3000 6,300 10,000 90 0.91 RX75 Tubular 11.420 Base horizontal

70 Claro 4200 5,700 10,000 81 0.91 RX7s Tubular 11.420 Base horizontal

150 Claro 4200 13,400 10,000 89 0.85 RX75 Tubular 13.200 Base horizontal

150 Claro 3000 13,500 10,000 90 0.85 RX7s Tubular 13.200 Base horizontal

Lámparas de halogenuros metálicos con quemador cerámico, elipsoidal



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

70 Claro 3150 5,200 7500 V, 6000 H 74 0.79 E-26 E-17 13.80 Universal

100 Claro 3150 8,500 7500 V, 6000 H 85 0.79 E-26 E-17 13.80 Universal

Lámparas Vapor de Sodio

Lámparas de vapor de sodio de alta presión



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)

POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

35 Claro 2000 2,250 24,000 64 0.90 E-26 ED-17 13.80 Universal



70 Claro 2000 6,300 24,000 90 0.90 E-40 ED-23.5 18.90 Universal







1000 Claro 2100 130,000 24,000 130 0.90 E-40 E-25 38.50 Universal

Lámparas de vapor de sodio de baja presión



EFICACIA

LÚMENES/WATT

FACTOR DE

DEPRECIACIÓN

(L.L.D.)

BASE BULBOLONGITUD

(cm)POSICIÓN DE

FUNCIONAMIENTO

18 Claro 1800 1,800 12,000 100 1.00 By22d T54(T-17) 21.60

35 Claro 1800 4,800 12,000 137 1.00 By22d T54(T-17) 31.00

55 Claro 1800 8,100 12,000 147 1.00 By22d T54(T-17) 42.30

90 Claro 1800 13,500 12,000 150 1.00 By22d T68(T-22) 52.80 Base horizontal



Base vertical a base-

horizontal

rfc

rcc

rw

RC

R

0123456789

10

.99 .99 .99 .92 .92 .92 .79 .79 .79 .85 .80 .77 .78 .75 .72 .67 .64 .62 .73 .67 .61 .68 .62 .57 .58 .54 .50 .63 .56 .50 .59 .52 .47 .50 .45 .41 .56 .48 .42 .52 .45 .39 .44 .39 .34 .49 .41 .35 .46 .38 .33 .39 .33 .29 .44 .36 .30 .41 .33 .28 .35 .29 .25 .39 .31 .26 .36 .29 .24 .31 .26 .22 .35 .28 .23 .33 .26 .21 .28 .23 .19 .32 .25 .20 .30 .23 .19 .26 .20 .17 .29 .22 .18 .27 .21 .17 .24 .18 .15

20%

80% 70% 50%

50% 30% 10% 50% 30%10% 50%30% 0%

PHOTOMETRIC TEST REPORTHOLOPHANEHOLOPHANE RESEARCH & DEVELOPMENT CENTERNEWARK, OHIO 43055

DISTRIBUTION DATA

VERTICALANGLE

CANDLEPOWER

ZONALLUMENS

ZONALLUMENS

ZONALDEGREES

TOTALEFFIC.

OUTPUT D ATATEST OF HOLOPHANE

BL2X250MHXXM PRISMGLO MENTOR

POSITION OF LAMP Set Position

LAMP 250W Coated MH LUMENS 20500

WATTS 250

TEST DISTANCE 25 ft. S.C. 1.8

TESTED BY CERTIFIED BY

MANAGER OF ENGINEERING

TEST NO.

0°30° 30°

60°60°

90° 90°

120° 120°180°150° 150°

42343

0 23055 2236 213

10 214215 2158 61220 2140

25 2153 99730 230635 2451 154040 264545 2771 2146

50 261655 2212 198560 172465 1324 131570 1015

75 818 86580 72485 677 73990 67595 745 813

105 1063 1124115 1917 1903125 2063 1851135 1646 1275145 1252 786

155 881 408165 572 162175 431 41180 341

0-30 1822 8.930-60 5671 27.760-90 2919 14.2

0-90 10411 50.890-180 8363 40.8

0-180 18774 91.6

600 CD/DIV

BULB TYPE E-28

HOUSESIDE

STREET SIDE

Ra

tio =

Dis

tan

ce

alo

ng

/Mo

un

ting

he

igh

t

Co

efficie

nts o

f ultiliza

tion

(da

she

d cu

rves)

8

7

6

5

4

3

2

1

02 1 0 1 2 3 4 5

.1

.2

.5

1

2

5

Ratio = Distance across/Mounting height

.8

.7

.6

.5

.4

.3

.2

.1

0

Principios de IluminaciónFotometría

El término "Fotometría" se usa para definir cualquier información de prueba que describa las características de la salida de luz de un luminario. El tipo más común de información fotométrica incluye las curvas de distribución Candlepower (candelas), criterios de espaciamiento, eficiencia del luminario, curvas Isofootcandle o isolux, coeficiente de utilización e información de luminancia. El propósito de la fotometría es describir con exactitud el rendimiento de un luminario para permitir al diseñador, seleccionar el equipo de iluminación y diseñar una distribución de luminarios que mejor cubra las necesidades del trabajo.

A continuación se revisan los tipos de información fotométrica más utilizados.

Curva de distribución Candlepower (Figura 1) La curva de distribución fotométrica es una de las herramientas más valiosas de los diseñadores de iluminación. Es un corte "mapa" vertical de intensidad (candelas), medidas en diferentes ángulos. Es una representación gráfica en forma polar y por lo tanto muestra la información sólo para un plano. Si la distribución del flujo emitido por el luminario es simétrica, la curva en un plano es suficiente para todos los cálculos. Si es asimétrica, tal como la iluminación en calles y las unidades fluorescentes, se requieren tres o más planos de medición. En general, los luminarios incandescentes y HID son descritos por un plano vertical único de fotometría. Los luminarios fluorescentes requieren un mínimo de tres planos: uno a través del eje longitudinal del luminario, otro en el sentido transversal y otro en un ángulo de 45°. A mayor separación de la simetría, más son los planos que se necesitan para lograr cálculos exactos.

Coeficiente de utilización (Figura 2) El coeficiente de utilización se refiere al número de lúmenes que finalmente alcanzan el plano de trabajo en relación a los lúmenes totales generados por la lámpara. Los valores de CU son necesarios para calcular los niveles de iluminancia promedio y son provistos de dos maneras: una tabla de CU o una curva de utilización. Por lo general, la curva de utilización se provee para luminarios de uso exterior o unidades con una distribución asimétrica. La tabla de CU se provee para luminarios que se usan principalmente en interiores con curva de distribución simétrica, donde se aplica el método de Lúmen (cavidad zonal). El uso de la información de CU se discutirá en la sección que cubre los métodos de cálculo.

Tabla Isofootcandle o Isolux (Figura 3) Las tablas Isofootcandle se usan frecuentemente para describir el patrón de luz cuando un luminario produce una distribución no simétrica. Estas tablas se derivan de la información candlepower y muestran gráficas o líneas de igual valor en luxes o footcandles s en el plano de trabajo, cuando el luminario está en la altura de montaje designado. El uso de tablas Isolux o Isofootcandle, para determinar la iluminancia en puntos designados, será discutida en la sección de cálculos punto por punto.

Criterio de Espaciamiento El criterio de espaciamiento le da al diseñador, información referente a qué tan separados deben colocarse los luminarios y mantener una uniformidad de iluminación aceptable en el plano de trabajo. El criterio de espaciamiento es conservador en la mayoría de los casos, por ejemplo, toma en consideración sólo el componente de iluminación directo e ignora el componente de luz indirecto que puede contribuir significativamente a la uniformidad. Sin embargo, utilizado dentro de sus límites, el criterio de espaciamiento puede ser útil. Para usarlo, multiplique la altura de montaje neta (luminario a plano de trabajo) por el número de criterio de espaciamiento. En la mayoría de los casos, este r a n g o s e u t i l i z a c o n e l m é t o d o d e c á l c u l o d e c a v i d a d z o n a l .

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Coeficiente de Utilización

Tabla IsofootcandleHPS de 150W a (10') 3.05mPrueba No. 34673

Métodos para Calcular la IluminanciaPara poder diseñar la distribución de luminarios que mejor cumpla con los requerimientos de iluminancia y uniformidad en el área de trabajo, se necesitan por lo general dos tipos de información: nivel de iluminancia promedio y de iluminancia mínima en un punto dado. El cálculo de iluminancia en puntos específicos se hace para ayudar al diseñador a evaluar la uniformidad de iluminación, especialmente cuando se usan luminarios donde las recomendaciones de espaciamiento máximas no son proporcionadas o donde los niveles de iluminación de acuerdo a la actividad deban ser verificados en el sitio de instalación.

Si los niveles promedio han de ser calculados, pueden aplicarse dos métodos.1. Para situaciones de iluminación interior, el método de cavidad zonal se usa con información de la tabla de coeficiente de utilización.2. Para aplicaciones de iluminación exterior, se provee una curva de coeficiente de utilización y el CU se lee directamente de la curva y se utiliza la fórmula del método de lumen estándar.

Los siguientes dos métodos pueden ser usados si los cálculos han de hacerse para determinar la iluminancia en un punto.1. Los niveles de iluminancia pueden ser leídos directamente de esta curva si se provee una tabla de curvas Isofootcandles o Isolux.2. Los niveles de iluminancia pueden ser calculados usando el método de punto por punto si hay disponible suficiente información de Candlepower (potencia en candelas). La siguiente sección describe estos métodos de cálculo.

El método de cavidad zonal es el método aceptado en la actualidad para calcular los niveles de iluminancia promedio para áreas interiores a menos que la distribución de luz sea radicalmente asimétrica. Es un método manual aproximado para aplicaciones interiores porque toma en consideración el efecto que tiene la interreflectancia sobre el nivel de iluminancia. A pesar que toma en consideración muchas variables, la premisa básica de que los footcandles (pies candela) o luxes son iguales al flujo sobre un área no se viola.

La base del método de cavidad zonal es que el cuarto se compone de tres espacios o cavidades. El espacio entre el techo y los luminarios, si están suspendidos, se define como "cavidad de techo"; el espacio entre el plano de trabajo y el piso se denomina "cavidad de piso"; y el espacio entre los luminarios y el plano de trabajo, la "cavidad de cuarto".

Una vez que el concepto de estas cavidades ha sido comprendido, es posible calcular las relaciones numéricas llamadas "rangos de cavidad", que pueden ser usados para determinar la reflectancia efectiva del techo y del piso y después encontrar el coeficiente de utilización.Hay cuatro pasos básicos en cualquier cálculo de nivel de iluminancia:1. Determinar el rango de cavidad2. Determinar las reflectancias de cavidad efectivas3. Seleccionar el coeficiente de utilización4. Calcular el nivel de iluminancia promedio

Paso 1:Los rangos de cavidad pueden ser determinados mediante el cálculo utilizando las siguientes ecuaciones:

Donde: hcc = distancia en pies o metros del luminario al techo hrc = distancia en pies o metros del luminario al plano de trabajohfc = distancia en pies o metros del plano de trabajo al pisoL = Largo del cuarto, en pies o metrosA = Ancho del cuarto, en pies o metrosUna ecuación alterna para calcular cualquier rango de cavidad es:

Paso 2:Las reflectancias de cavidad efectivas deben ser determinadas para las cavidades de techo y de piso. Estas pueden localizarse en la Tabla A (pag. 103) bajo la combinación aplicable de rango de cavidad y la reflectancia actual del techo, paredes y piso. Note que si el luminario es para montaje tipo empotrar o sobreponer, o si el piso es el plano de trabajo, el CCR o el FCR serán 0 y entonces la reflectancia actual del techo o el piso será también la reflectancia efectiva. Los valores de reflectancia efectivos encontrados serán entonces pcc (reflectancia efectiva de la cavidad de techo) y pfc (reflectancia efectiva de la cavidad de piso)

Paso 3:Con estos valores de pcc, pfc y pw (reflectancia de la pared) y conociendo el rango de cavidad del cuarto (RCR), previamente calculado, encuentre el coeficiente de utilización en la tabla de (CU) coeficiente de utilización del luminario. Note que la tabla es lineal, se pueden hacer interpolaciones lineales para rangos de cavidad exactos o combinaciones de reflectancia.El coeficiente de utilización encontrado será para un 20% de reflectancia efectiva de cavidad de piso entonces, será necesario hacer correcciones para el pfc determinado previamente; esto se hace multiplicando el CU determinado previamente por el factor de la Tabla B (pag. 104) CU final = CU (20% piso) x Multiplicador del pfc actual. Si es otro valor diferente a 10% ó 30%, entonces interpole o extrapole y multiplique por este factor.

Rango de cavidad de cuarto (RCR) =5 hrc (L + A)L x A

Rango de cavidad =

área de la base de la cavidad

2.5 x altura de la cavidad x Rango de Cavidad x perímetro de cavidad

Rango de cavidad de piso (FCR) =5 hfc (L + A)

L x A

Rango de cavidad de techo (CCR) =5 hcc (L + A)

L x A

Principios de Iluminación Cálculos

hcc

hrc

hfc Piso

Plano de trabajo

Luminarios

Techo Cavidad del Techo

Cavidad del Cuarto

Cavidad del Piso

Tabla A

Porcentaje de reflectancia efectiva en la cavidad de piso o techo para diferentes conbinaciones de reflectancia

90 80 70 50 30 10

% Reflectancia

de pared 90 70 50 30 80 70 50 30 70 50 30 70 50 30 70 50 30 10 50 30 10

RSR

0.2 89 88 86 85 78 78 77 76 68 67 66 49 48 47 30 29 29 28 10 10 09

0.4 88 86 84 81 77 76 74 72 67 65 63 48 47 45 30 29 28 26 11 10 09

0.6 87 84 80 77 76 75 71 68 65 63 59 47 45 43 30 28 26 25 11 10 08

0.8 87 82 77 73 75 73 69 65 64 60 56 47 44 40 30 28 25 23 11 10 08

1.0 86 80 75 69 74 72 67 62 62 58 53 46 43 38 30 27 24 22 12 10 08

1.2 85 78 72 66 73 70 64 58 61 57 50 45 41 36 30 27 23 21 12 10 07

1.4 85 77 69 62 72 68 62 55 60 55 47 45 40 35 30 26 22 19 12 10 07

1.6 84 75 67 59 71 67 60 53 59 53 45 44 39 33 29 25 22 18 12 09 07

1.8 83 73 64 56 70 66 58 50 58 51 42 43 38 31 29 25 21 17 13 09 06

2.0 83 72 62 53 69 64 56 48 56 49 40 43 37 30 29 24 20 16 13 09 06

2.2 82 70 59 50 68 63 54 45 55 48 38 42 36 29 29 24 19 15 13 09 06

2.4 82 69 58 48 67 61 52 43 54 46 37 42 35 27 29 24 19 14 13 09 06

2.6 81 67 56 46 66 60 50 41 54 45 35 41 34 26 29 23 18 14 13 09 06

2.8 81 66 54 44 65 59 48 39 53 43 33 41 33 25 29 23 17 13 13 09 05

3.0 80 64 52 42 65 58 47 37 52 42 32 40 32 24 29 22 17 12 13 09 05

3.2 79 63 50 40 65 57 45 35 51 40 31 39 31 23 29 22 16 12 13 09 05

3.4 79 62 48 38 64 56 44 34 50 39 29 39 30 22 29 22 16 11 13 09 05

3.6 78 61 47 36 63 54 43 32 49 38 28 39 29 21 29 21 15 10 13 09 04

3.8 78 60 45 35 62 53 41 31 49 37 27 38 29 21 28 21 15 10 14 09 04

4.0 77 58 44 33 61 53 40 30 48 36 26 38 28 20 28 21 14 09 14 09 04

4.2 77 57 43 32 60 52 39 29 47 35 25 37 28 20 28 20 14 09 14 09 04

4.4 76 56 42 31 60 51 38 28 46 34 24 37 27 19 28 20 14 09 14 08 04

4.6 76 55 40 30 59 50 37 27 45 33 24 36 26 18 28 20 13 08 14 08 04

4.8 75 54 39 28 58 49 36 26 45 32 23 36 26 18 28 20 13 08 14 08 04

5.0 75 53 38 28 58 48 35 25 44 31 22 35 25 17 28 19 13 08 14 08 04

% Reflectancia

de techo o piso

Principios de IluminaciónMétodo de Cavidad Zonal

# de luminarios x lámparas por luminario x lumens por lámpara CU x LLF

área en pies cuadrados o metros cuadradosFootcandles o luxes = (mantenidos)

Paso 4:El cálculo del nivel de iluminancia se realiza usando la fórmula del método de lumen estándar.

Cuando el nivel de iluminancia inicial se conoce y se requiere conocer el número de luminarios necesarios para obtener ese nivel, e la ecuación del método de lumen, puede expresarse de la siguiente forma.

El factor de pérdida total de luz (LLF), se integra por dos factores básicos, depreciación de lúmenes de la lámpara (LLD) y depreciación por suciedad del luminario (LDD). Si se han de encontrar los niveles iniciales, se usa un multiplicador de 1. El factor de pérdida de luz, paralelamente con la salida total de lúmenes de la lámpara varía dependiendo del fabricante y tipo de lámpara o luminario y se determinan consultando la información publicada por cada fabricante.

En ocasiones, es necesario aplicar otros factores de pérdida de luz. Algunos de estos son: factor de balastro, temperatura ambiente que rodea al luminario, factor por variación de voltaje y depreciación por acumulación de polvo en las superficies del cuarto.

# de luminarios =footcadles ó Luxes mantenidos x área en pies cuadrados

Lámpara/luminario x lumen/lámpara x CU x LLF

Principios de IluminaciónMétodo de Cavidad Zonal

(3) Conociendo el rango de la cavidad de cuarto (RCR), es posible encontrar el coeficiente de utilización del luminario Prismawrap en un cuarto que tiene un RCR de 2.0 y reflectancias efectivas como sigue:

Pcc = 62%; pw = 30%; pfc = 20%. Interpolando entre los valores marcados en la tabla del CU encontramos que para 62% de pcc le corresponde un valor de CU de .55 Observe que este CU es para una reflectancia efectiva de 20% mientras que la reflectancia efectiva actual del piso pfc es 10%. Para corregir esto, localice el multiplicador apropiado en la Tabla B ya que el RCR está calculado para (2.0). Este es 0.962 y se encuentra interpolando entre los valores marcados en la Tabla B, para un pcc de 70% con un pw de 30% y un pcc de 50% con un pw de 30% para un RCR de 2.0.

Entonces: CU final = .55 x .962 = .53

Nótese que todas las interpolaciones se limitan a tres decimales dando un grado de confiabilidad y exactitud al cálculo.

Ejemplo:Una sala de lectura, mide 60' de largo y 30' de ancho con una altura de piso a techo de 14'. Las reflectancias son: techo 80%, paredes 30%, piso 10%. Se utilizaran luminarios Prismawrap de cuatro lámparas (los coeficientes de utilización se muestran abajo) que penden del techo a una distancia de 4' y el plano de trabajo esta a 2' arriba del piso. Encuentre el nivel de iluminancia si hay 18 luminarios en el cuarto.

Solución:(1) Calcule las relaciones de cavidad como sigue:

(2) En la Tabla A, busque las reflectancias efectivas para las cavidades de techo y piso, encontrándose que el pcc para la cavidad del techo es 62% mientras que el pfc para la cavidad del piso es 10%.

(4) Ahora se puede calcular el nivel de iluminancia si sabemos el número de unidades a ser usadas y la cantidad de lúmenes emitidos por de la lámpara.

Footcandles iniciales = 67 Verifique el espaciamiento entre los luminarios.

Un posible arreglo seria tres columnas de 6 luminarios espaciados a diez pies desde su centro en las dos direcciones. El criterio de espaciamiento es 1.4, con un máximo permisible de 11.2 pies. El espaciamiento real es menor que el espaciamiento máximo permisible, por tanto la iluminación en el plano de trabajo deberá ser uniforme.

CCR = 5(4)(30+60)

=1.0 30 x 60

RCR =5(8)(30+60)

30 x 60= 2.0

FCR = 5(2)(30+60)

= 0.530 x 60(2)

Footcandles iniciales =área

# de luminarios x lámparas/luminario x lúmenes/

lámparas x CU

Footcandles iniciales =8 x 4 x 3150 x .53 60 x 30

80 70 50 10

70 50 30 10 70 50 30 10 50 30 10 50 30 10 50 30 10

Para 30 % de reflectancia efectiva en la cavidad de piso (20 % = 1.00)

RCR

1 1.092 1.082 1.075 1.068 1.077 1.070 1.064 1.059 1.049 1.044 1.040 1.028 1.026 1.023 1.012 1.010 1.008

2 1.079 1.066 1.055 1.047 1.068 1.057 1.048 1.039 1.041 1.033 1.027 1.026 1.021 1.017 1.013 1.010 1.006

3 1.070 1.054 1.042 1.033 1.061 1.048 1.037 1.028 1.034 1.027 1.020 1.024 1.017 1.012 1.014 1.009 1.005

4 1.062 1.045 1.033 1.024 1.055 1.040 1.029 1.021 1.030 1.022 1.015 1.022 1.015 1.010 1.014 1.009 1.004

5 1.056 1.038 1.026 1.018 1.050 1.034 1.024 1.015 1.027 1.018 1.012 1.020 1.013 1.008 1.014 1.009 1.004

6 1.052 1.033 1.021 1.014 1.047 1.030 1.020 1.012 1.024 1.015 1.009 1.019 1.012 1.006 1.014 1.008 1.003

7 1.047 1.029 1.018 1.011 1.043 1.026 1.017 1.009 1.022 1.013 1.007 1.018 1.010 1.005 1.014 1.008 1.003

8 1.044 1.026 1.015 1.009 1.040 1.024 1.015 1.007 1.020 1.012 1.006 1.017 1.009 1.004 1.013 1.007 1.003

9 1.040 1.024 1.014 1.007 1.037 1.022 1.014 1.006 1.019 1.011 1.005 1.016 1.009 1.004 1.013 1.007 1.002

10 1.037 1.022 1.012 1.006 1.034 1.020 1.012 1.005 1.017 1.010 1.004 1.015 1.009 1.003 1.013 1.007 1.002

Para 10 % de reflectancia efectiva en la cavidad de piso (20 % = 1.00)

RCR

1 0.923 0.929 0.935 0.940 0.933 0.939 0.943 0.948 0.956 0.960 0.963 0.973 0.976 0.979 0.989 0.991 0.993

2 0.931 0.942 0.950 0.958 0.940 0.949 0.957 0.963 0.962 0.968 0.974 0.976 0.980 0.985 0.988 0.991 0.995

3 0.939 0.951 0.961 0.969 0.945 0.957 0.966 0.973 0.967 0.975 0.981 0.978 0.983 0.988 0.988 0.992 0.996

4 0.944 0.958 0.969 0.978 0.950 0.963 0.973 0.980 0.972 0.980 0.986 0.980 0.986 0.991 0.987 0.992 0.996

5 0.949 0.964 0.976 0.983 0.954 0.968 0.978 0.985 0.975 0.983 0.989 0.981 0.988 0.993 0.987 0.992 0.997

6 0.953 0.969 0.980 0.986 0.958 0.972 0.982 0.989 0.977 0.985 0.992 0.982 0.989 0.995 0.987 0.993 0.997

7 0.957 0.973 0.983 0.991 0.961 0.975 0.985 0.991 0.979 0.987 0.994 0.983 0.990 0.996 0.987 0.993 0.998

8 0.960 0.976 0.986 0.993 0.963 0.977 0.987 0.993 0.981 0.988 0.995 0.984 0.991 0.997 0.987 0.994 0.998

9 0.963 0.978 0.987 0.994 0.965 0.979 0.989 0.994 0.983 0.990 0.996 0.985 0.992 0.998 0.988 0.994 0.999

10 0.965 0.980 0.965 0.980 0.967 0.981 0.990 0.995 0.984 0.991 0.997 0.986 0.993 0.998 0.988 0.994 0.999

% de reflectancia

efectiva en la cavidad

de techo, pcc

% de reflectancia en

paredes, pW

30

Tabla B Factores de multiplicación para reflectancia de cavidad de piso diferente al 20 por ciento

pcc 80% 70% 50% 30% 10%

pw 70% 50% 30% 10% 70% 50% 30% 10% 50% 30% 10% 50% 30% 10% 50% 30% 10%

0 0.78 0.78 0.78 0.78 0.75 0.75 0.75 0.75 0.70 0.70 0.70 0.66 0.66 0.66 0.62 0.62 0.62

1 0.72 0.69 0.67 0.64 0.69 0.67 0.65 0.63 0.63 0.61 0.59 0.59 0.58 0.56 0.56 0.55 0.53

2 0.66 0.62 0.58 0.55 0.64 0.60 0.56 0.53 0.56 0.54 0.51 0.53 0.51 0.49 0.50 0.48 0.47

3 0.61 0.55 0.51 0.47 0.59 0.54 0.50 0.46 0.51 0.47 0.44 0.48 0.45 0.43 0.46 0.43 0.41

4 0.57 0.50 0.45 0.41 0.55 0.48 0.44 0.40 0.46 0.42 0.39 0.44 0.40 0.38 0.41 0.39 0.36

5 R 0.52 0.45 0.39 0.35 0.50 0.43 0.38 0.35 0.41 0.37 0.34 0.39 0.36 0.33 0.37 0.34 0.32

6 C 0.48 0.40 0.35 0.31 0.47 0.39 0.34 0.31 0.37 0.33 0.30 0.36 0.32 0.29 0.34 0.31 0.28

7 R 0.45 0.36 0.31 0.27 0.43 0.35 0.30 0.27 0.34 0.29 0.26 0.32 0.28 0.25 0.31 0.27 0.25

8 0.41 0.33 0.27 0.23 0.40 0.32 0.27 0.23 0.30 0.26 0.23 0.29 0.25 0.22 0.28 0.24 0.22

9 0.38 0.29 0.24 0.20 0.36 0.28 0.23 0.20 0.27 0.23 0.20 0.26 0.22 0.19 0.28 0.21 0.19

10 0.35 0.26 0.21 0.18 0.34 0.26 0.21 0.18 0.25 0.20 0.17 0.24 0.20 0.17 0.23 0.19 0.16

Método de cavidad Zonal para coeficientes de utilización de un luminario Prismawrap de cuatro lámparas

Criterio de espaciamiento 1.4

Cálculo de los niveles de iluminancia promedio usando una curva de utilizaciónLa fórmula del método del lumen estándar también se utiliza para calcular los niveles de iluminancia promedio cuando los CU's se toman de una curva de utilización.

Para calcular el número de luminarios necesarios para producir los footcandles o luxes requeridos, se utiliza la siguiente ecuación:

Una variación de esta fórmula, se utiliza principalmente en la iluminación de carreteras, y calcula qué tan separados deben estar los luminarios para producir la iluminación promedio necesaria

Una curva de utilización muestra el porcentaje de luz que cae en un área que tiene un ancho designado y una longitud infinita. El ancho está expresado en la curva de utilización en términos de la relación del ancho del camino y la altura de montaje del luminario.

Un CU se encuentra leyendo sobre el eje horizontal el valor de esta relación, hasta que la línea punteada de CU es intercectada, entonces este punto de intersección se proyectara sobre el eje vertical del lado derecho encontrando así el valor del CU. Los CU's para el lado calle y el lado casa del luminario son dados en forma independiente y pueden utilizarse para encontrar la iluminación en el camino o sobre la banqueta o deberán ser sumados para encontrar la iluminación total sobre la calle en el caso de luminarios con altura de montaje media.

Ejemplo:Una calle de 24 pies de ancho debe ser iluminada con un nivel promedio mantenido de

®iluminación de 1.3 fc. Se deberá usar el MV400HPNC6 Holophane Mongoose . Serán montados en postes de 30 pies que están a una distancia de 36 pies del camino. Encuentre el espaciamiento requerido entre luminarios.

Ver Figura 1

Solución:El CU se determina de la Tabla Núm. 1, de la intersección de la relación distancia Transversal /altura de montaje y la curva de CU y proyectando horizontalmente al eje vertical derecho CU, para obtener el valor del coeficiente de utilización.Ver Tabla 1

El CU para la calle, se determina al restar el CU de la separación, del CU total de ambos, tanto del camino como de la separación. El ancho del área total es de 60 pies (2.0 veces la altura de montaje.) y el ancho de la separación es de 36 pies (1.2 veces la altura de montaje). De la curva del CU (ver tabla 1) encontramos que los CU's correspondientes son 0.52 y 0.3. Al restar el segundo del primero, obtenemos un CU de .22. Al insertar este CU en la ecuación del método lumen estándar da como resultado un espaciamiento de 371 pies.

Espaciamiento = =50,000 x 0.22 x 0.81

1.0 x 24371 pies

Principios de Iluminación Método Lumen y Ejemplo

T

20´

Poste de30’

Espacia

miento Camino

Separación de 36’

Figura 1

8

7

6

5

4

3

2

1

0

.80

.70

.60

.50

.40

.30

.20

.10

05 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5

1

2

.2

.5

.001 .002

.005

.01

.02

.05

Rela

ción =

Dis

t.

longitudin

al/

altura

de m

onta

je

Coeficie

nte

de u

tilizació

n (cu

rvas p

unte

adas)

Relación = Dist. Transversal/altura de montaje

Espaciamiento =Lúmenes de lámpara x CU x LLF

Footcandles o luxes mantenidos x ancho del camino

Lúmenes por lámpara x lámparas porluminario x # de luminario x CU x LLF

Footcandles(sostenidos)

= área en pies² ó m²

Espaciamiento =Lúmenes de lámpara x CU x LLF

footcandles o luxes promedio mantenidos x ancho del camino

# de luminarios =

Footcandles o luxes mantenidos deseados x área en pies² ó m²

lúmenes por lámpara x lámparas por luminario x CU x LLF

Lado de la casa Lado de la calle

Cat. No. MV400HP00NC6 - RE-248400W Clara HPS/Prueba No. 49730

Tabla 1

Principios de IluminaciónCálculos por zonas y Ejemplos

Cálculo Punto por Punto usando información de potencia en candelas

Este método es especialmente útil en la determinación de la variación de niveles de iluminación y de la uniformidad, suministradas por un diseño de iluminación. Se utiliza frecuentemente en la industria pesada y en diseños donde no se consideran las interreflexiones.

El método de punto por punto, calcula con exactitud el nivel de iluminancia en cualquier punto dado en una instalación, al sumar las contribuciones de iluminación provenientes de cada luminario en este punto. No toma en consideración contribuciones de otras fuentes tales como reflexión de las paredes, techo, etc. Para lograr exactitud, la distancia de cálculo desde la fuente al punto de cálculo deberá ser al menos cinco veces la dimensión máxima del luminario. Usando la distribución fotométrica para la unidad podemos calcular los valores para puntos específicos en superficies horizontales como sigue.

Ejemplo:Un solo luminario Prismpack HPS de 400W se monta 26' arriba del plano de trabajo; se desea encontrar la iluminación horizontal inicial en un punto a 15' a un lado del luminario. Ver la figura 2

Solución: Ya que

Necesitamos determinar el ángulo y buscar la potencia en candelas para este ángulo; también debemos determinar la distancia D. Ya que D² = a² + h² D² = (15)² + (26)² D = 30°

Y La tangente g = g = tangente del arco g = 30°

Entonces podemos determinar que la potencia en candelas de este luminario en la curva de potencia en candelas de la figura 3, es 18936 (cp).La iluminación es entonces: Footcandle = = 18.2 fc

Cuando se hacen muchos cálculos punto por punto, es mas útil, una variación de la fórmula básica.

Footcandle =

Esta versión de la fórmula nos permite tratar solo con las alturas de montaje netas de los luminarios y los ángulos de la potencia en candelas y elimina la necesidad de calcular cada distancia "D" por separado.

Cálculos Punto por Punto usando la gráfica Isofootcandle o Isolux La gráfica Isofootcandle también se puede utilizar para encontrar la iluminación en un punto específico. Se encuentra, al definir la distancia horizontal desde el luminario a ese punto, en términos de la relación de las distancias transversal y longitudinal de la calle entre la altura de montaje, después, se busca ese valor en la gráfica. Si la altura de montaje real del luminario es diferente a la altura de montaje en la tabla Isofootcandle o Isolux, se debe aplicar un factor de corrección, usando la siguiente ecuación:

Factor de corrección =

Ejemplo:Al usar la misma distribución y luminarios, tal como se usaron en el ejemplo en la página 14, determine el nivel de iluminancia, entre las dos unidades, en la orilla externa del camino, usando la Tabla 1.

Solución:De cualquiera de los luminarios, el punto A está a sesenta pies del lado calle del luminario (M.H. 2.0) y 143 pies en el sentido longitudinal de la calle (M.H. 4.8). Al observar la curva Isofootcandle, encontramos que la línea de footcandle (pies candela) en ese punto está la curva fc .30. Esta es la contribución desde un luminario y deberá sumarse con otras contribuciones para integrar el total de footcandles (pies candela). Ya que la altura de montaje en la tabla Isofootcandle es la misma altura de montaje que la de nuestro luminario, no se necesita ninguna corrección por diferencia de alturas de montaje.

Programas de ComputaciónLos cálculos Punto por Punto pueden ser muy laboriosos y tardados; existen diversos programas de computación que realizan dichos cálculos para analizar muchos puntos y luminarios, en una fracción del tiempo necesario para hacer los

® mismos cálculos a mano, uno de estos programas con tecnología de punta es el VISUAL 2.2; el cual se encuentra en la siguiente página de internet: www.holophane.com.mx

Footcandleso luxes

=potencia en candelas x Cos q

D²

Footcandleso luxes

=potencia en candelas x Cos q

D²

18936 x Cos 30°

(30)²

3potencia en candelas x Cos q

h²

PHOTOMETRIC TEST REPORTHOLOPHANE CORPORATIONHOLOPHANE RESEARCH & DEVELOPMENT CENTERNEWARK, OHIO 43055

DISTRIBUTION DATA

ZONALLUMENS

ZONALDEGREES

TOTALEFFIC.

OUTPUT D ATA

TESTED BY CERTIFIED BY

TEST NO.

0°30° 30°

60°60°

90° 90°

120° 120°180°150° 150°

42181

PP5K400HP00XXJ39

Set Position

400W Clear HPS

400

25 FT.

50000

E-18

1.4

TEST OF HOLOPHANE

POSITION OF LAMP

LAMP

WATTS

TEST DISTANCE

LUMENS

BULB TYPE

S.C.

0 168805 16774 1601

10 1761115 19672 557620 20262

25 20286 938930 1893635 16925 1063240 1419945 10411 8063

50 636755 3256 292160 129665 732 72770 574

75 417 44180 30185 219 23990 5795 35 38

105 46 48115 64 63125 77 69135 141 109145 574 360

155 867 402165 14 4175 18 2180 7

0-30 30-60 60-90 0-9090-180

0-180

VERTICALANGLE

CANDLEPOWER

ZONALLUMENS

1656721616 140739591 109640686

33.143.2 2.879.2 2.281.4

2500 CD/DIV

Vista de Planta

Elevación

Punto de cálculo+

Luminario

Luminario

h=26’

a =15 ’

D

a

h

15

26

MH² en la tabla

MH² real

Figura 3

Figura 2

Principios de Iluminación Calidad de la Iluminación

Lograr el nivel de iluminancia requerido, no siempre asegura una buena calidad de iluminación. La calidad, al igual que la cantidad de iluminancia, es importante para producir un ambiente de iluminación confortable, productivo, y estéticamente agradable. La calidad de los sistemas de iluminación contemplan, mas no se limitan solamente a aspectos tales como: color apropiado, buena uniformidad, luminancias de superficie de cuarto apropiadas, control de brillo adecuado y reflejo mínimo.

Las investigaciones hechas en este campo nos muestran que el sistema de iluminación puede afectar las impresiones de claridad visual, amplitud y satisfacción del usuario. Estas sensaciones ocurren en espacios que están iluminados de manera uniforme con énfasis en luminancias superiores en las superficies del cuarto.

Mejorando la satisfacción del usuario en tales espacios puede o no tener efecto alguno en el rendimiento del trabajador. Sin embargo, dados dos sistemas de iluminación con costos de vida iguales, se deben considerar los sistemas de iluminación que brinden una mayor satisfacción al trabajador.

La satisfacción del usuario con frecuencia se considera en el diseño de oficinas y espacios comerciales, pero es ignorada en espacios industriales. Sin embargo, el ambiente industrial debiera ser diseñado para brindar un ambiente visual de alta calidad, que redundará en una mayor satisfacción y rendimiento del trabajador. Esto puede lograrse usando sistemas de iluminación que produzcan la luminancia apropiada en techos y paredes.

La foto de abajo ilustra dos sistemas de iluminación en el mismo ambiente industrial; ambos sistemas proveen la misma cantidad de iluminancia horizontal en el plano de trabajo. El sistema a la derecha provee poca luz superior, lo que da por resultado el típico efecto "caverna" asociado con los espacios industriales. El sistema de la izquierda provee luz superior y mejora la luminancia del techo y las superficies verticales. Este sistema puede brindarle a los trabajadores una sensación de amplitud incrementada, el componente de luz superior también tiende a mejorar la uniformidad de iluminancia del plano de trabajo, al conceder mejores sensaciones de claridad visual.

Cualquier diseño de iluminación deberá considerar las impresiones del usuario con respecto al espacio. La fotografía de abajo indica que siempre un ambiente industrial puede ser mejorado con la esperanza de brindar mejores condiciones de trabajo y mayor satisfacción al trabajador.

Vidrio Prismático (izquierda) Reflector de Aluminio (derecha)

principios de iluminación -...

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