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TP04
Sinergiacutea del griego synergia cooperacioacutenPotenciacioacuten o incremento de la accioacuten de doso maacutes actores (sociales) o agentes cuandoactuacutean
Figura 1 Solo el 10 de la energiacutea eleacutectrica se transforma en luz elresto es calor
DISENtildeO AMBIENTALMENTE CONSCIENTE Iluminacioacuten eficiente
Autor Dr Ing Arq Jorge D Czajkowski - Profesor Titular
INTRODUCCIOacuteN
Hasta ahora hemos tratado las instalaciones desde un enfoque ambiental valorizando temas que o no se tienen
en cuenta o se los trata como recomendaciones de disentildeo del autor pero luego de un tratamiento claacutesico de la
asignatura Para este momento ya conocemos las implicancias de un adecuado tratamiento teacutermico en las
fachadas de edificios altos sean de oficinas o viviendas y de la posibilidad cierta de incorporar sistemas de
energiacuteas renovables (solar teacutermico fotovoltaico etc)
Mediante este enfoque denominado con DAC hemos proyectado y dimensionado nuestras instalaciones de
climatizacioacuten de invierno en una variada gama de soluciones sean centralizadas a un edificio o centralizadas a
una unidad habitacional y con variedad de terminales de intercambio de calor
Se ha discutido extensamente sobre el rendimiento de cada
subsistema y de las ventajas y desventajas inherentes a
cada uno de ellos Sabemos de la dificultad de encontrar
bibliografiacutea especiacutefica y nuestro foro han sido las clases
teoacutericas y la ejercitacioacuten y debate posterior en el taller A esta
altura docentes y alumnos tenemos consciencia de que el
conocimiento es una construccioacuten colectiva y que la
ensentildeanza no es unidireccional del docente al alumno sino que surge de un proceso sinergico entre tres actores
el docente el alumno y el medio social Entendiendo como medio social la realidad de una nacioacuten y el mundo
las fuerzas productivas el comercio la oferta tecnoloacutegica y de materiales el claustro la poliacutetica y la insercioacuten
potencial del Arquitecto en ese medio
La pregunta es iquestporque hablar de esto a esta altura del curso Bien creemos que la accioacuten sobre nuestra
conciencia a despertado una visioacuten ambiental de ver las instalaciones en la arquitectura Hemos analizado
criacuteticamente la visioacuten claacutesica los textos claacutesicos y los discursos claacutesicos Temas que se trataban como anexo
curricular hoy son centro de nuestra atencioacuten Pero ademaacutes hemos experimentado con ellos y comenzamos a
darnos cuenta que podemos en cooperacioacuten cambiar nuestra visioacuten de la realidad para al tomar contacto con
ella buscar un cambio y no adoptar una actitud complaciente y coacutemoda
2 CONCEPTOS BAacuteSICOS
Uno de esos temas es la iluminacioacuten artificial o luminotecnia Somos consciente que no es un tema para una
clase pero si que debemos tratarlo para luego buscar cursos de posgrado que perfeccionen nuestra formacioacuten
Lo usual es tratarlo como parte de las instalaciones eleacutectricas por que el ldquocombustiblerdquo o ldquovector energeacuteticordquo
usado para su funcionamiento es la electricidad Bien vamos a modificar ese enfoque La iluminacioacuten artificial
es un tema de confort y debe suplir la carencia de
iluminacioacuten natural (se trata en Instalaciones I) que
a su vez estaacute relacionado con asoleamiento y
proteccioacuten solar El enfoque actual de los mejores
ldquomaestros de la arquitecturardquo es buscar que el
edificio funcione con los recursos gratuitos que nos
brinda el medio y cuando estos son escasos o
discontinuos recieacuten acudimos a las tecnologiacuteas
convencionales
En lo ambiental la iluminacioacuten artificial debe brindar
las condiciones adecuadas de cantidad y calidad de
luz en relacioacuten a los espacios interiores (colores
texturas y proporciones del local ubicacioacuten de
ventanas etc) por un lado pero tambieacuten debemos
ser conscientes que la potencia luminosa cuesta de
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manera directa e indirecta
La incidencia directa en los costos se debe al rendimiento y calidad de los artefactos luminosos y a un adecuado
disentildeo para que pueda cumplir con las funciones requeridas por cada local Como tantas cosas en un siglo de
luz artificial los conceptos y enfoques fueron cambiando Tratarlos nos llevariacutea una clase pero dejamos la
inquietud para que investiguen Si es importante conocer el balance energeacutetico de un artefacto luminoso antes
de pasar a la incidencia indirecta
Una laacutempara comuacuten tiene una eficiencia de solamente el 10 en la produccioacuten de luz y el resto es calor Un tubo
fluorescente tiene un rendimiento luminoso ocho veces mayor y las lamparas de sodio a baja presioacuten (luz
amarillenta usada en la viacutea puacuteblica) casi 180 veces maacutes eficientes que una laacutempara comuacuten Pero cada laacutempara
tiene una gama cromaacutetica diferente respecto de la luz natural y no todo puede medirse por su rendimiento
luminoso
Nos referimos a incidencia indirecta sobre la eficiencia global del edificio a que por cada kcal o watt aportado
a un local por efecto del tipo e intensidad de ocupacioacuten requeriremos gastar tres watts para quitarlo con
refrigeracioacuten Cuando maacutes friacuteo sea nuestro sistema de iluminacioacuten artificial y mejor control tengamos de la
radiacioacuten solar menos gastaremos en refrigeracioacuten
Otras incidencias indirectas se refieren a la calidad y cantidad de luz necesaria para llevar a cabo una
determinada tarea Por ejemplo mientras un alumno en un aula requiere de 800 a 1000 lux sobre el plano de
trabajo en escuelas de nuestra regioacuten investigadores de la FAU han encontrado que los niveles son
sensiblemente maacutes bajos con valores entre 50 y 200 lux Por otra parte los artefactos producen deslumbramiento
o tienen mala reproduccioacuten de colores que generan en los alumnos cansancio ocular irritacioacuten visual entre otros
que sumado a la falta de concentracioacuten lleva a un bajo rendimiento escolar Desde ya que no es el uacutenico factor
Con esta breve introduccioacuten pasaremos a conocer los fundamentos de la iluminacioacuten artificial
3 Fundamentos y leyes de luminotecnia Unidades de medida
En la teacutecnica de la iluminacioacuten intervienen dos elementos baacutesicos la fuente productora de luz y el objeto a
iluminar Las magnitudes y unidades de medida fundamentales empleadas para valorar y comparar las
cualidades y los efectos de las fuentes de luz son las siguientes
bull Flujo luminoso
bull Rendimiento luminoso
bull Cantidad de luz
bull Intensidad luminosa
bull iluminancia
bull Luminancia
31 Flujo luminoso (potencia luminosa) La energiacutea transformada por los manantiales luminosos no se puede
aprovechar totalmente para la produccioacuten de luz Por ejemplo una laacutempara incandescente consume una
determinada energiacutea eleacutectrica que transforma en energiacutea radiante de la cual soacutelo una pequentildea parte es
percibida por el ojo en forma de luz mientras que el resto se pierde en calor A la energiacutea radiante de una fuente
de luz que produce una sensacioacuten luminosa se le llama flujo luminoso
El flujo luminoso se representa por la letra griega φ (fi) siendo su unidad el lumen (lm) El lumen es el flujo
luminoso de la radiacioacuten monocromaacutetica que se caracteriza por una frecuencia f de valor 540 x 1012 Hertz y por
un flujo de energiacutea radiante de 1683 vatios Un vatio de energiacutea radiante de longitud de onda de 555 nm en el
aire equivale a 683 lm aproximadamente
32 Rendimiento luminoso o coeficiente de eficacia luminosa El rendimiento luminoso o
coeficiente de eficacia luminosa de una fuente de luz indica el flujo que emite la misma por
cada unidad de potencia eleacutectrica consumida para su obtencioacuten El rendimiento luminoso se
representa por la letra griega η (eta) siendo su unidad el lumen por vatio (lmW ) La foacutermula
que expresa el rendimiento luminoso es
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Tipo de laacutempara Potencia Rendimiento
luminoso
nominal [W ] lmW
Incandescente comuacuten 40 W 220V 40 11
Master LED bulb globe 8W 220V 8 58
LED Core View 40 65
Fluorescente L 40 W 20 40 80
Mercurio de alta presioacuten 400 W 400 58
Halogenuros metaacutelicos 400 W 360 78
Sodio a alta presioacuten 400 W 400 120
Sodio a baja presioacuten 180 W 180 183
Induccioacuten Electromagneacutetica IEM 200 120
Tabla 1 Rendimientos luminosos de algunas laacutemparas
Figura 2 Aacutengulo plano y aacutengulo solido
Si se lograse fabricar una laacutempara
que transformara sin peacuterdidas toda
la potencia eleacutectrica consumida en
luz de una longitud de onda de 555
nm esta laacutempara tendriacutea el mayor
rendimiento luminoso posible
cuyo valor seriacutea de 683 lmW pero
como soacutelo una pequentildea parte es
t ra n s fo rm ada en luz lo s
rendimientos luminosos obtenidos
hasta ahora para las distintas
laacutemparas quedan muy por debajo
de ese valor presentando
diferencias notables entre las
mismas (Ver Tabla 1)
321 Ejemplo de caacutelculo de
rend im iento lum inoso Una
laacutempara incandescente comuacuten de
100 W que emite un flujo luminoso de 1380 luacutemenes tiene un rendimiento luminoso de
El rendimiento luminoso se suele dar tambieacuten para las laacutemparas
de descarga respecto al consumo de potencia de la laacutempara con
accesorio de conexioacuten
33 Cantidad de luz (energiacutea luminosa) De forma anaacuteloga a la energiacutea eleacutectrica que se determina por la
potencia eleacutectrica en la unidad de tiempo la cantidad de luz o energiacutea luminosa se determina por la potencia
luminosa o flujo luminoso emitido en la unidad de tiempo La cantidad de luz se representa por la letra Q siendo
su unidad el lumen por hora (Imh) La foacutermula que expresa la cantidad de luz es
Esta magnitud es importante en las laacutemparas relaacutempago empleadas en fotografiacutea pues su valor es decisivo para
la iluminacioacuten de la peliacutecula Debido al corto tiempo de la descarga la cantidad de luz suele darse en luacutemenes
por segundo (Ims) Tambieacuten tiene intereacutes conocer a efectos de caacutelculos econoacutemicos la cantidad de luz que emite
una laacutempara durante su vida
Una laacutempara incandescente comuacuten de 40 W que tiene un flujo
luminoso de 430 luacutemenes durante su vida de 1000 horas emitiraacute
una cantidad de luz de 430 Im x 1000 horas = 430000 lmhs De
esta cantidad hay que descontar la correspondiente a la peacuterdida
de flujo que se produce en el transcurso de dicha vida
33 Intensidad luminosa Esta magnitud se entiende uacutenicamente
referida a una determinada direccioacuten y contenida en un aacutengulo
soacutelido ω (omega minuacutescula) Al igual que a una magnitud de
superficie corresponde un aacutengulo plano que se mide en radianes
a una magnitud de volumen le corresponde un aacutengulo soacutelido o
esteacutereo que se mide en estereorradianes El
radiaacuten se define como el aacutengulo plano que
corresponde a un arco de circunferencia de
longitud igual al radio El estereorradiaacuten se define
asimismo como el aacutengulo soacutelido que corresponde
a un casquete esfeacuterico cuya superficie es igual al
cuadrado del radio de la esfera
La intensidad luminosa de una fuente de luz
en una determinada direccioacuten es igual a la
relacioacuten entre el flujo luminoso contenido en
un aacutengulo soacutelido cualquiera cuyo eje coincida
con la direccioacuten considerada y el valor de
dicho aacutengulo soacute lido expresado en
estereorradianes La intensidad luminosa se representa por la
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Mediodiacutea de verano al aire libre con cielo despejado 100000 lux
Mediodiacutea de verano al aire libre con cielo cubierto 20000 lux
Puesto de trabajo bien iluminado en un recinto interior 1000 lux
Buen alumbrado puacuteblico 20 a 40 lux
Noche de luna llena 025 lux
Tabla 2 Valores aproximados de luminancias
Figura 3 Luminancia directa e indirecta deuna superficie luminosa
letra L siendo su unidad la candela (cd) La foacutermula que expresa la intensidad luminosa es
La candela se define como la intensidad luminosa de una fuente puntual que emite un flujo luminoso de un
lumen en un aacutengulo soacutelido de un estereorradiaacuten
34 Iluminancia La iluminancia o iluminacioacuten de una superficie es la relacioacuten entre el flujo
luminoso que recibe la superficie y su extensioacuten La iluminancia se representa por la letra E
siendo su unidad el lux La foacutermula que expresa la iluminancia es
Se deduce de la foacutermula que cuanto mayor sea el flujo luminoso incidente sobre una superficie
mayor seraacute su iluminancia y que para un mismo flujo luminoso incidente la iluminancia seraacute
tanto mayor en la medida en que disminuya la superficie El lux unidad de iluminancia se define como la
iluminacioacuten de una superficie de un metro cuadrado que recibe uniformemente repartido un flujo luminoso de
un lumen 1 lux = 1 lm 1 msup2 La iluminancia constituye un dato importante para valorar el nivel de iluminacioacuten
que existe en un puesto de trabajo en la superficie de un recinto en una calle etc
341 Medida de la iluminancia La medida de la iluminancia se realiza por medio de un aparato especial de
nominado luxoacutemetro que consiste en una ceacutelula fotoeleacutectrica que al incidir la luz sobre su superficie genera
una deacutebil corriente eleacutectrica que aumenta en funcioacuten de la luz incidente Dicha corriente se mide con un
miliamperiacutemetro calibrado directamente en lux
35 Luminancia La luminancia de una superficie en una direccioacuten determinada es la
relacioacuten entre la intensidad luminosa en dicha direccioacuten y la superficie aparente (superficie
vista por el observador situado en la misma direccioacuten) La luminancia se representa por
la letra L siendo su unidad la candela por metro cuadrado (cdmsup2) o la candela por
centiacutemetro cuadrado (cdcmsup2)
La foacutermula que expresa la luminancia es Siendo S x cos α = Superficie aparente
La luminancia es maacutexima cuando el ojo se encuentra en la perpendicular a la superficie luminosa ya que
entonces el aacutengulo α es igual a cero y el coseno de α igual a uno correspondiendo la superficie aparente a la
real La luminancia puede ser directa o indirecta correspondiendo la primera a los manantiales luminosos y la
segunda a los objetos iluminados
La luminancia es lo que produce en el oacutergano visual la sensacioacuten de
claridad pues la luz no se hace visible hasta que es reflejada por los
cuerpos La mayor o menor claridad con que vemos los objetos igualmente
iluminados depende de su luminancia
Un libro de hojas blancas sobre una mesa de madera oscura tienen la
misma iluminancia pero se ve con maacutes claridad el libro porque su
luminancia es mayor que la de la mesa
La percepcioacuten de la luz es realmente la percepcioacuten de diferencias de
luminancia Se puede decir por lo tanto que el ojo ve diferencias de
luminancia y no de iluminacioacuten La luminancia tiene gran importancia en el
fenoacutemeno llamado deslumbramiento que veremos maacutes adelante
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Sol 150000 cdcmsup2
Cielo despejado 03 a 05 raquo
Cielo cubierto 003 a 01 raquo
Luna 025 raquo
Llama de una vela de cera 07 raquo
Laacutempara incandescente clara 100 a 200 raquo
Laacutempara incandescente mate 5 a 50 raquo
Laacutempara incandescente opal 1 a 5 raquo
Laacutempara fluorescente L 40 W20 075 raquo
Laacutempara de mercurio a alta presioacuten HQL 400 W 11 raquo
Laacutempara de halogenuros metaacutelicos HQL-T 400 W 700 raquo
Laacutempara de sodio a alta presioacuten NAV-T 400 W 500 raquo
Laacutempara de sodio a baja presioacuten NAV 180 W 10 raquo
Laacutempara de xenoacuten XBO 2500 W 72000 raquo
Laacutempara Vacublitz AG-313 50000 raquo
Laacutempara de efluvios (Glimm) 002 a 005 raquo
Papel blanco con iluminacioacuten de 1000 lux 250 cdmsup2
Calzada de una calle bien iluminada 2 raquo
Tabla 3 Valores aproximados de luminancias
Magnitud Siacutembolo Unidad Definicioacuten de la unidad Relaciones
Flujo luminoso φ Lumen (lm)Flujo luminoso de la radiacioacuten monocromaacutetica defrecuencia 540 x 1012 Hertz y un flujo de energiacutea
radiante de 1683 vatios φ = I x ω T
Rendimientoluminoso η Lumen por vatio
(Imw)Flujo luminoso emitido por unidad de potencia η = φ W
Cantidad de luz Q
Lumen porsegundo (Ims)
Lumen por hora(Imh)
Flujo luminoso emitido por unidad de tiempo Q = φ x t
Intensidadluminosa I Candela (cd)
Intensidad luminosa de una fuente puntual queemite flujo luminoso de un lumen en un aacutengulo
soacutelido de un estereorradiaacuten I = φ ω
Iluminancia E Lux (ix)Flujo luminoso de un lumen que recibe una
superficie de 1 msup2 E = φ S
Tabla 4 Resumen de las magnitudes y unidades luminosas fundamentales
36 Ley de la inversa del cuadrado de la distancia
La iluminancia producida en un punto de una superficie por una fuente luminosa en la direccioacuten determinada por
la recta que une la fuente con el punto central de la superficie y para una distancia dada se deduce del estudio
de la figura 4 El manantial luminoso puntual F emite el mismo flujo en todas direcciones del espacio En la
superficie S colocada perpendicularmente a una direccioacuten determinada distante del foco 1 m se obtendraacute una
iluminancia regular E1 en otra superficie S2 = 4S1 distante 2 m una iluminancia E2 y en S3 = 9S1 distante 3 m
E3 cuyos valores seraacuten
En los tres casos la intensidad luminosa I = φ ω es la misma ya que el aacutengulo soacutelido ω es
comuacuten a las tres superficies por lo que se puede establecer la siguiente ley laquoPara un mismo
manantial luminoso las iluminancias en diferentes superficies situadas perpendicularmente
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Figura 4 Distribucioacuten del flujo luminoso sobre distintas superficies
Figura 5 Aplicacioacuten de la ley de la inversa del cuadrado de ladistancia
Figura 6 Iluminancia en un punto desde dos fuentes luminosas condiferente aacutengulo de incidencia
a la direccioacuten de la radiacioacuten son directamente proporcionales a la intensidad luminosa del foco e inversamente
proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa del mismoraquo Esta ley se expresa por la foacutermula
La ley de la inversa del cuadrado de la distancia
se cumple cuando se trata de una fuente
puntual de superficies perpendiculares a la
direccioacuten del flujo luminoso y cuando la
distancia es grande en relacioacuten al tamantildeo del
foco Para fuentes de luz secundarias
(luminarias) se considera suficientemente
exacta si la distancia es por lo menos cinco
veces la maacutexima dimensioacuten de la luminaria
Seguacuten esta ley un manantial con una intensidad
luminosa uniforme de 36 candelas que emite
luz en un aacutengulo soacutelido ω siem pre constante
produciraacute sobre una superficie situada
perpendicularmente a la direccioacuten de radiacioacuten a las distancias de 12 y 3 m las siguientes iluminancias
En la superficie a 1 m E1 = I dsup21 = 36 1sup2 = 36
lux
En la superficie a 2 m E2 = I dsup22 = 36 2sup2 = 9 lux
En la superficie a 3 m E3 = I dsup23 = 36 3sup2 = 4 lux
de donde se deduce que E1 = 4 E2 = 9 E3
En la figura 5 puede observarse que el m ismo
flujo luminoso para la distancia de 2 m se
reparte sobre una superficie cuatro veces mayor
que para la distancia de 1 m y de la misma
forma para la distancia de 3 m se reparte sobre
una superficie nueve veces mayor Como E =φ S la iluminacioacuten resultante en cada superficie es respectivamente cuatro y nueve veces menor que en S1
seguacuten indica dicha ley figura 5
37 Ley del coseno
En el caso anterior la superficie
estaba situada perpendicularmente
a la direccioacuten de los rayos
luminosos pero cuando forma con
eacutesta un determinado aacutengulo a
como el manantial F de la figura 6 la foacutermula de la ley de
la inversa del cuadrado de la distancia hay que
multiplicarla por el coseno
del aacutengulo correspondiente cuya expresioacuten constituye la
llamada laquoley del cosenoraquo que se enuncia
asiacute
laquoLa iluminancia en un punto cualquiera de una superficie
es proporcional al coseno del aacutengulo de incidencia de los
rayos luminosos en el punto iluminadoraquo
En la figura 6 se representan dos fuentes luminosas F y
Facute con igual intensidad luminosa y a la misma distancia
del punto P A la fuente F con un aacutengulo de incidencia αigual a cero corresponde un cos 0 = 1 y produce una iluminacioacuten en el punto P de valor
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Naturaleza de la luzLa luz es una manifestacioacuten de la energiacutea enforma de radiaciones electromagneacuteticas capacesde afectar el oacutergano visual
Se denomina radiacioacuten la transmisioacuten de energiacuteaa traveacutes del espacio Otras manifestaciones de laenergiacutea en radiaciones de igual forma puedenobservarse en la figura 1 El conjunto de todasellas se conoce con el nombre de espectroelectromagneacutetico
Comuacutenmente se tiene la idea de que la luz deldiacutea es blanca y que la percibimos en formasencilla y uacutenica pero en realidad estaacute compuestap o r u n c o n j u n t o d e r a d i a c i o n e selectromagneacuteticas
Experimentalmente se observa que un rayo deluz blanca al atravesar un prisma triangular devidrio transparente se descompone en una bandacontinua de colores que contiene losfundamentales del arco iris (rojo anaranjadoamarillo verde azul antildeil y violeta) los cualesson radiados dentro de una determinada zona delespectro electromagneacutetico
De la misma forma el F` con aacutengulo a igual a 60ordm al que corresponde el cos 60ordm = 05 produciraacute en el mismo
punto una iluminacioacuten de valor es decir que EP = 05 EP o tambieacuten que para obtener la misma iluminacioacuten en
el punto P la intensidad luminosa de la fuente Facute debe ser doble de la de la fuente F
En la praacutectica generalmente no se conoce la distancia d del foco al punto considerado
sino su altura h a la horizontal del punto y al ser cos α = h d y d = h cos α sustituyendo
este valor en la foacutermula anterior se obtiene la siguiente en la cual interviene la altura h
38 El color
La presencia de la luz produce una serie de estiacutemulos en
nuestra retina y unas reacciones en el sistema nervioso que
comunican al cerebro un conjunto de sensaciones
cromaacuteticas (colores) El color es por lo tanto una
in te r p r e ta c ioacute n p s i c o - f i s io loacute g ic a d e l e s p e c t r o
electromagneacutetico visible Las sensaciones cromaacuteticas
dependen de la clase (composicioacuten espectral de la luz) y de
las propiedades de reflexioacuten y de transmisioacuten de los cuerpos
iluminados
381 Luz natural o luz diacutea Llamamos luz natural a la luz
proveniente del sol sea en forma directa a traveacutes de los
rayos solares o indirecta debida a la reflexioacuten de la
atmoacutesfera con o sin nubes (luz difusa) del entorno natural
de los edificios u otros objetos existentes en la superficie la
tierra (luz reflejada)
Todos estos elementos se suman constituyendo la
iluminacioacuten diurna o natural caracteriacutestica de cada regioacuten
Tambieacuten llamaremos ldquoluz blancardquo a la luz diurna que es
esencialmente variable y nos llega a traveacutes de capas de aire
de espesor variable seguacuten la eacutepoca del antildeo y la hora del diacutea
maacutes o menos cargada de agua polvo gas carboacutenico etc
De acuerdo con las latitudes altitudes y estado del cielo
La luz diurna variable en cantidad - ya que la iluminacioacuten
natural puede variar entre algunas centenas de lux a la
sombra a 100000 lux a pleno sol - variacutea tambieacuten en
calidad siendo el calor un buen aspecto para ejemplificar el tema
El calor es una sensacioacuten que depende la composicioacuten espectral de la luz de las caracteriacutesticas de reflexioacuten y
transmisioacuten del objeto iluminado y de la reaccioacuten de la sensacioacuten visual a diferentes frecuencias de la energiacutea
radiante que llega a los objetos
La luz diurna variacutea mucho en su caraacutecter de acuerdo con la hora del diacutea Va de un blanco azulado cuando la
boacuteveda celeste estaacute clara a un tono praacutecticamente blanco cuando la boacuteveda estaacute cubierta Si hay nubes claras
al norte el calor la luz variacutea de blanco al medio diacutea a blanco amarillento o naranja fuerte al atardecer Los colores
no solo variacutean con el brillo nitidez e intensidad de la boacuteveda celeste sino tambieacuten con la temperatura Esta
variacioacuten con la temperatura se da por ejemplo con la posicioacuten del sol que cuando alcanza las mayores alturas
al medio diacutea (cuando las temperaturas son mayores tambieacuten) hace que el cielo sea niacutetidamente azul Al
atardecer cuando las temperaturas son menores produce una niacutetida tendencia hacia el rojo
Este efecto depende de la cantidad de vapor de agua de la atmoacutesfera que influye en la difusioacuten de la luz y
tambieacuten del hecho que cuando el sol estaacute saliendo o ponieacutendose su luz atraviesa distancias mayores en la
atmoacutesfera lo que provoca disturbios oacutepticos
La luz natural es tambieacuten variable con la eacutepoca del antildeo Asiacute por ejemplo la luz otontildeal en las regiones templadas
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Figura 7 El espectro luminoso y los liacutemites de la luz visible o luz diacutea
Figura 8 Curvas de distribucioacuten espectral correspondientes a A- luz de diacutea normal B- laacutemparaincandescente normal C- fluorescente blanco friacuteo y D- vapor de mercurio corregido
es maacutes amarillenta Esto porque el ojo humano recibe la luz que es reflejada por el entorno (o el objeto)
iluminado Siendo el color que percibimos un resultado de la propiedad que los cuerpos tienen de reflejar una
o algunas bandas del espectro de luz blanca La vegetacioacuten de estas regiones que en su mayoriacutea es de hojas
caducas es predominantemente de color amarillo y marroacuten dando color al ambiente por la luz reflejada
Ademaacutes la luz diurna tambieacuten variacutea en intensidad ofreciendo claros y oscuros diferentes todos los diacuteas evitando
la monotoniacutea El que no podamos ver directamente los componentes cromaacuteticos de la luz blanca del diacutea se debe
a que si sobre nuestro cerebro actuacutea un conjunto de estiacutemulos espectrales diferentes aqueacutel no distingue cada
uno de los componentes producieacutendose una especie de efecto aditivo de los mismos que constituye el laquocolor
de la luzraquo Este efecto es lo contrario que ocurre en el proceso auditivo en el cual el cerebro puede captar
perfectamente un tono no distinguiendo la diferente intensidad de cada uno de sus tonos
La luz artificial (figura 8) brinda la posibilidad de que podamos iluminar los objetos y a partir de la reflexioacuten de
dicha luz nuestros ojos puedan captar formas y colores Pero la tecnologiacutea aun no ha podido reproducir
exactamente la luz del sol y a eso se debe la amplia gama de laacutemparas que disponemos
382 El color de los cuerpos Comuacutenmente el color suele emplearse para sentildealar una propiedad de los
cuerpos y asiacute decimos que un cuerpo tiene un determinado color pero esto no es cierto pues el color como
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
-60-
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
-61-
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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manera directa e indirecta
La incidencia directa en los costos se debe al rendimiento y calidad de los artefactos luminosos y a un adecuado
disentildeo para que pueda cumplir con las funciones requeridas por cada local Como tantas cosas en un siglo de
luz artificial los conceptos y enfoques fueron cambiando Tratarlos nos llevariacutea una clase pero dejamos la
inquietud para que investiguen Si es importante conocer el balance energeacutetico de un artefacto luminoso antes
de pasar a la incidencia indirecta
Una laacutempara comuacuten tiene una eficiencia de solamente el 10 en la produccioacuten de luz y el resto es calor Un tubo
fluorescente tiene un rendimiento luminoso ocho veces mayor y las lamparas de sodio a baja presioacuten (luz
amarillenta usada en la viacutea puacuteblica) casi 180 veces maacutes eficientes que una laacutempara comuacuten Pero cada laacutempara
tiene una gama cromaacutetica diferente respecto de la luz natural y no todo puede medirse por su rendimiento
luminoso
Nos referimos a incidencia indirecta sobre la eficiencia global del edificio a que por cada kcal o watt aportado
a un local por efecto del tipo e intensidad de ocupacioacuten requeriremos gastar tres watts para quitarlo con
refrigeracioacuten Cuando maacutes friacuteo sea nuestro sistema de iluminacioacuten artificial y mejor control tengamos de la
radiacioacuten solar menos gastaremos en refrigeracioacuten
Otras incidencias indirectas se refieren a la calidad y cantidad de luz necesaria para llevar a cabo una
determinada tarea Por ejemplo mientras un alumno en un aula requiere de 800 a 1000 lux sobre el plano de
trabajo en escuelas de nuestra regioacuten investigadores de la FAU han encontrado que los niveles son
sensiblemente maacutes bajos con valores entre 50 y 200 lux Por otra parte los artefactos producen deslumbramiento
o tienen mala reproduccioacuten de colores que generan en los alumnos cansancio ocular irritacioacuten visual entre otros
que sumado a la falta de concentracioacuten lleva a un bajo rendimiento escolar Desde ya que no es el uacutenico factor
Con esta breve introduccioacuten pasaremos a conocer los fundamentos de la iluminacioacuten artificial
3 Fundamentos y leyes de luminotecnia Unidades de medida
En la teacutecnica de la iluminacioacuten intervienen dos elementos baacutesicos la fuente productora de luz y el objeto a
iluminar Las magnitudes y unidades de medida fundamentales empleadas para valorar y comparar las
cualidades y los efectos de las fuentes de luz son las siguientes
bull Flujo luminoso
bull Rendimiento luminoso
bull Cantidad de luz
bull Intensidad luminosa
bull iluminancia
bull Luminancia
31 Flujo luminoso (potencia luminosa) La energiacutea transformada por los manantiales luminosos no se puede
aprovechar totalmente para la produccioacuten de luz Por ejemplo una laacutempara incandescente consume una
determinada energiacutea eleacutectrica que transforma en energiacutea radiante de la cual soacutelo una pequentildea parte es
percibida por el ojo en forma de luz mientras que el resto se pierde en calor A la energiacutea radiante de una fuente
de luz que produce una sensacioacuten luminosa se le llama flujo luminoso
El flujo luminoso se representa por la letra griega φ (fi) siendo su unidad el lumen (lm) El lumen es el flujo
luminoso de la radiacioacuten monocromaacutetica que se caracteriza por una frecuencia f de valor 540 x 1012 Hertz y por
un flujo de energiacutea radiante de 1683 vatios Un vatio de energiacutea radiante de longitud de onda de 555 nm en el
aire equivale a 683 lm aproximadamente
32 Rendimiento luminoso o coeficiente de eficacia luminosa El rendimiento luminoso o
coeficiente de eficacia luminosa de una fuente de luz indica el flujo que emite la misma por
cada unidad de potencia eleacutectrica consumida para su obtencioacuten El rendimiento luminoso se
representa por la letra griega η (eta) siendo su unidad el lumen por vatio (lmW ) La foacutermula
que expresa el rendimiento luminoso es
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Tipo de laacutempara Potencia Rendimiento
luminoso
nominal [W ] lmW
Incandescente comuacuten 40 W 220V 40 11
Master LED bulb globe 8W 220V 8 58
LED Core View 40 65
Fluorescente L 40 W 20 40 80
Mercurio de alta presioacuten 400 W 400 58
Halogenuros metaacutelicos 400 W 360 78
Sodio a alta presioacuten 400 W 400 120
Sodio a baja presioacuten 180 W 180 183
Induccioacuten Electromagneacutetica IEM 200 120
Tabla 1 Rendimientos luminosos de algunas laacutemparas
Figura 2 Aacutengulo plano y aacutengulo solido
Si se lograse fabricar una laacutempara
que transformara sin peacuterdidas toda
la potencia eleacutectrica consumida en
luz de una longitud de onda de 555
nm esta laacutempara tendriacutea el mayor
rendimiento luminoso posible
cuyo valor seriacutea de 683 lmW pero
como soacutelo una pequentildea parte es
t ra n s fo rm ada en luz lo s
rendimientos luminosos obtenidos
hasta ahora para las distintas
laacutemparas quedan muy por debajo
de ese valor presentando
diferencias notables entre las
mismas (Ver Tabla 1)
321 Ejemplo de caacutelculo de
rend im iento lum inoso Una
laacutempara incandescente comuacuten de
100 W que emite un flujo luminoso de 1380 luacutemenes tiene un rendimiento luminoso de
El rendimiento luminoso se suele dar tambieacuten para las laacutemparas
de descarga respecto al consumo de potencia de la laacutempara con
accesorio de conexioacuten
33 Cantidad de luz (energiacutea luminosa) De forma anaacuteloga a la energiacutea eleacutectrica que se determina por la
potencia eleacutectrica en la unidad de tiempo la cantidad de luz o energiacutea luminosa se determina por la potencia
luminosa o flujo luminoso emitido en la unidad de tiempo La cantidad de luz se representa por la letra Q siendo
su unidad el lumen por hora (Imh) La foacutermula que expresa la cantidad de luz es
Esta magnitud es importante en las laacutemparas relaacutempago empleadas en fotografiacutea pues su valor es decisivo para
la iluminacioacuten de la peliacutecula Debido al corto tiempo de la descarga la cantidad de luz suele darse en luacutemenes
por segundo (Ims) Tambieacuten tiene intereacutes conocer a efectos de caacutelculos econoacutemicos la cantidad de luz que emite
una laacutempara durante su vida
Una laacutempara incandescente comuacuten de 40 W que tiene un flujo
luminoso de 430 luacutemenes durante su vida de 1000 horas emitiraacute
una cantidad de luz de 430 Im x 1000 horas = 430000 lmhs De
esta cantidad hay que descontar la correspondiente a la peacuterdida
de flujo que se produce en el transcurso de dicha vida
33 Intensidad luminosa Esta magnitud se entiende uacutenicamente
referida a una determinada direccioacuten y contenida en un aacutengulo
soacutelido ω (omega minuacutescula) Al igual que a una magnitud de
superficie corresponde un aacutengulo plano que se mide en radianes
a una magnitud de volumen le corresponde un aacutengulo soacutelido o
esteacutereo que se mide en estereorradianes El
radiaacuten se define como el aacutengulo plano que
corresponde a un arco de circunferencia de
longitud igual al radio El estereorradiaacuten se define
asimismo como el aacutengulo soacutelido que corresponde
a un casquete esfeacuterico cuya superficie es igual al
cuadrado del radio de la esfera
La intensidad luminosa de una fuente de luz
en una determinada direccioacuten es igual a la
relacioacuten entre el flujo luminoso contenido en
un aacutengulo soacutelido cualquiera cuyo eje coincida
con la direccioacuten considerada y el valor de
dicho aacutengulo soacute lido expresado en
estereorradianes La intensidad luminosa se representa por la
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Mediodiacutea de verano al aire libre con cielo despejado 100000 lux
Mediodiacutea de verano al aire libre con cielo cubierto 20000 lux
Puesto de trabajo bien iluminado en un recinto interior 1000 lux
Buen alumbrado puacuteblico 20 a 40 lux
Noche de luna llena 025 lux
Tabla 2 Valores aproximados de luminancias
Figura 3 Luminancia directa e indirecta deuna superficie luminosa
letra L siendo su unidad la candela (cd) La foacutermula que expresa la intensidad luminosa es
La candela se define como la intensidad luminosa de una fuente puntual que emite un flujo luminoso de un
lumen en un aacutengulo soacutelido de un estereorradiaacuten
34 Iluminancia La iluminancia o iluminacioacuten de una superficie es la relacioacuten entre el flujo
luminoso que recibe la superficie y su extensioacuten La iluminancia se representa por la letra E
siendo su unidad el lux La foacutermula que expresa la iluminancia es
Se deduce de la foacutermula que cuanto mayor sea el flujo luminoso incidente sobre una superficie
mayor seraacute su iluminancia y que para un mismo flujo luminoso incidente la iluminancia seraacute
tanto mayor en la medida en que disminuya la superficie El lux unidad de iluminancia se define como la
iluminacioacuten de una superficie de un metro cuadrado que recibe uniformemente repartido un flujo luminoso de
un lumen 1 lux = 1 lm 1 msup2 La iluminancia constituye un dato importante para valorar el nivel de iluminacioacuten
que existe en un puesto de trabajo en la superficie de un recinto en una calle etc
341 Medida de la iluminancia La medida de la iluminancia se realiza por medio de un aparato especial de
nominado luxoacutemetro que consiste en una ceacutelula fotoeleacutectrica que al incidir la luz sobre su superficie genera
una deacutebil corriente eleacutectrica que aumenta en funcioacuten de la luz incidente Dicha corriente se mide con un
miliamperiacutemetro calibrado directamente en lux
35 Luminancia La luminancia de una superficie en una direccioacuten determinada es la
relacioacuten entre la intensidad luminosa en dicha direccioacuten y la superficie aparente (superficie
vista por el observador situado en la misma direccioacuten) La luminancia se representa por
la letra L siendo su unidad la candela por metro cuadrado (cdmsup2) o la candela por
centiacutemetro cuadrado (cdcmsup2)
La foacutermula que expresa la luminancia es Siendo S x cos α = Superficie aparente
La luminancia es maacutexima cuando el ojo se encuentra en la perpendicular a la superficie luminosa ya que
entonces el aacutengulo α es igual a cero y el coseno de α igual a uno correspondiendo la superficie aparente a la
real La luminancia puede ser directa o indirecta correspondiendo la primera a los manantiales luminosos y la
segunda a los objetos iluminados
La luminancia es lo que produce en el oacutergano visual la sensacioacuten de
claridad pues la luz no se hace visible hasta que es reflejada por los
cuerpos La mayor o menor claridad con que vemos los objetos igualmente
iluminados depende de su luminancia
Un libro de hojas blancas sobre una mesa de madera oscura tienen la
misma iluminancia pero se ve con maacutes claridad el libro porque su
luminancia es mayor que la de la mesa
La percepcioacuten de la luz es realmente la percepcioacuten de diferencias de
luminancia Se puede decir por lo tanto que el ojo ve diferencias de
luminancia y no de iluminacioacuten La luminancia tiene gran importancia en el
fenoacutemeno llamado deslumbramiento que veremos maacutes adelante
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Sol 150000 cdcmsup2
Cielo despejado 03 a 05 raquo
Cielo cubierto 003 a 01 raquo
Luna 025 raquo
Llama de una vela de cera 07 raquo
Laacutempara incandescente clara 100 a 200 raquo
Laacutempara incandescente mate 5 a 50 raquo
Laacutempara incandescente opal 1 a 5 raquo
Laacutempara fluorescente L 40 W20 075 raquo
Laacutempara de mercurio a alta presioacuten HQL 400 W 11 raquo
Laacutempara de halogenuros metaacutelicos HQL-T 400 W 700 raquo
Laacutempara de sodio a alta presioacuten NAV-T 400 W 500 raquo
Laacutempara de sodio a baja presioacuten NAV 180 W 10 raquo
Laacutempara de xenoacuten XBO 2500 W 72000 raquo
Laacutempara Vacublitz AG-313 50000 raquo
Laacutempara de efluvios (Glimm) 002 a 005 raquo
Papel blanco con iluminacioacuten de 1000 lux 250 cdmsup2
Calzada de una calle bien iluminada 2 raquo
Tabla 3 Valores aproximados de luminancias
Magnitud Siacutembolo Unidad Definicioacuten de la unidad Relaciones
Flujo luminoso φ Lumen (lm)Flujo luminoso de la radiacioacuten monocromaacutetica defrecuencia 540 x 1012 Hertz y un flujo de energiacutea
radiante de 1683 vatios φ = I x ω T
Rendimientoluminoso η Lumen por vatio
(Imw)Flujo luminoso emitido por unidad de potencia η = φ W
Cantidad de luz Q
Lumen porsegundo (Ims)
Lumen por hora(Imh)
Flujo luminoso emitido por unidad de tiempo Q = φ x t
Intensidadluminosa I Candela (cd)
Intensidad luminosa de una fuente puntual queemite flujo luminoso de un lumen en un aacutengulo
soacutelido de un estereorradiaacuten I = φ ω
Iluminancia E Lux (ix)Flujo luminoso de un lumen que recibe una
superficie de 1 msup2 E = φ S
Tabla 4 Resumen de las magnitudes y unidades luminosas fundamentales
36 Ley de la inversa del cuadrado de la distancia
La iluminancia producida en un punto de una superficie por una fuente luminosa en la direccioacuten determinada por
la recta que une la fuente con el punto central de la superficie y para una distancia dada se deduce del estudio
de la figura 4 El manantial luminoso puntual F emite el mismo flujo en todas direcciones del espacio En la
superficie S colocada perpendicularmente a una direccioacuten determinada distante del foco 1 m se obtendraacute una
iluminancia regular E1 en otra superficie S2 = 4S1 distante 2 m una iluminancia E2 y en S3 = 9S1 distante 3 m
E3 cuyos valores seraacuten
En los tres casos la intensidad luminosa I = φ ω es la misma ya que el aacutengulo soacutelido ω es
comuacuten a las tres superficies por lo que se puede establecer la siguiente ley laquoPara un mismo
manantial luminoso las iluminancias en diferentes superficies situadas perpendicularmente
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Figura 4 Distribucioacuten del flujo luminoso sobre distintas superficies
Figura 5 Aplicacioacuten de la ley de la inversa del cuadrado de ladistancia
Figura 6 Iluminancia en un punto desde dos fuentes luminosas condiferente aacutengulo de incidencia
a la direccioacuten de la radiacioacuten son directamente proporcionales a la intensidad luminosa del foco e inversamente
proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa del mismoraquo Esta ley se expresa por la foacutermula
La ley de la inversa del cuadrado de la distancia
se cumple cuando se trata de una fuente
puntual de superficies perpendiculares a la
direccioacuten del flujo luminoso y cuando la
distancia es grande en relacioacuten al tamantildeo del
foco Para fuentes de luz secundarias
(luminarias) se considera suficientemente
exacta si la distancia es por lo menos cinco
veces la maacutexima dimensioacuten de la luminaria
Seguacuten esta ley un manantial con una intensidad
luminosa uniforme de 36 candelas que emite
luz en un aacutengulo soacutelido ω siem pre constante
produciraacute sobre una superficie situada
perpendicularmente a la direccioacuten de radiacioacuten a las distancias de 12 y 3 m las siguientes iluminancias
En la superficie a 1 m E1 = I dsup21 = 36 1sup2 = 36
lux
En la superficie a 2 m E2 = I dsup22 = 36 2sup2 = 9 lux
En la superficie a 3 m E3 = I dsup23 = 36 3sup2 = 4 lux
de donde se deduce que E1 = 4 E2 = 9 E3
En la figura 5 puede observarse que el m ismo
flujo luminoso para la distancia de 2 m se
reparte sobre una superficie cuatro veces mayor
que para la distancia de 1 m y de la misma
forma para la distancia de 3 m se reparte sobre
una superficie nueve veces mayor Como E =φ S la iluminacioacuten resultante en cada superficie es respectivamente cuatro y nueve veces menor que en S1
seguacuten indica dicha ley figura 5
37 Ley del coseno
En el caso anterior la superficie
estaba situada perpendicularmente
a la direccioacuten de los rayos
luminosos pero cuando forma con
eacutesta un determinado aacutengulo a
como el manantial F de la figura 6 la foacutermula de la ley de
la inversa del cuadrado de la distancia hay que
multiplicarla por el coseno
del aacutengulo correspondiente cuya expresioacuten constituye la
llamada laquoley del cosenoraquo que se enuncia
asiacute
laquoLa iluminancia en un punto cualquiera de una superficie
es proporcional al coseno del aacutengulo de incidencia de los
rayos luminosos en el punto iluminadoraquo
En la figura 6 se representan dos fuentes luminosas F y
Facute con igual intensidad luminosa y a la misma distancia
del punto P A la fuente F con un aacutengulo de incidencia αigual a cero corresponde un cos 0 = 1 y produce una iluminacioacuten en el punto P de valor
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Naturaleza de la luzLa luz es una manifestacioacuten de la energiacutea enforma de radiaciones electromagneacuteticas capacesde afectar el oacutergano visual
Se denomina radiacioacuten la transmisioacuten de energiacuteaa traveacutes del espacio Otras manifestaciones de laenergiacutea en radiaciones de igual forma puedenobservarse en la figura 1 El conjunto de todasellas se conoce con el nombre de espectroelectromagneacutetico
Comuacutenmente se tiene la idea de que la luz deldiacutea es blanca y que la percibimos en formasencilla y uacutenica pero en realidad estaacute compuestap o r u n c o n j u n t o d e r a d i a c i o n e selectromagneacuteticas
Experimentalmente se observa que un rayo deluz blanca al atravesar un prisma triangular devidrio transparente se descompone en una bandacontinua de colores que contiene losfundamentales del arco iris (rojo anaranjadoamarillo verde azul antildeil y violeta) los cualesson radiados dentro de una determinada zona delespectro electromagneacutetico
De la misma forma el F` con aacutengulo a igual a 60ordm al que corresponde el cos 60ordm = 05 produciraacute en el mismo
punto una iluminacioacuten de valor es decir que EP = 05 EP o tambieacuten que para obtener la misma iluminacioacuten en
el punto P la intensidad luminosa de la fuente Facute debe ser doble de la de la fuente F
En la praacutectica generalmente no se conoce la distancia d del foco al punto considerado
sino su altura h a la horizontal del punto y al ser cos α = h d y d = h cos α sustituyendo
este valor en la foacutermula anterior se obtiene la siguiente en la cual interviene la altura h
38 El color
La presencia de la luz produce una serie de estiacutemulos en
nuestra retina y unas reacciones en el sistema nervioso que
comunican al cerebro un conjunto de sensaciones
cromaacuteticas (colores) El color es por lo tanto una
in te r p r e ta c ioacute n p s i c o - f i s io loacute g ic a d e l e s p e c t r o
electromagneacutetico visible Las sensaciones cromaacuteticas
dependen de la clase (composicioacuten espectral de la luz) y de
las propiedades de reflexioacuten y de transmisioacuten de los cuerpos
iluminados
381 Luz natural o luz diacutea Llamamos luz natural a la luz
proveniente del sol sea en forma directa a traveacutes de los
rayos solares o indirecta debida a la reflexioacuten de la
atmoacutesfera con o sin nubes (luz difusa) del entorno natural
de los edificios u otros objetos existentes en la superficie la
tierra (luz reflejada)
Todos estos elementos se suman constituyendo la
iluminacioacuten diurna o natural caracteriacutestica de cada regioacuten
Tambieacuten llamaremos ldquoluz blancardquo a la luz diurna que es
esencialmente variable y nos llega a traveacutes de capas de aire
de espesor variable seguacuten la eacutepoca del antildeo y la hora del diacutea
maacutes o menos cargada de agua polvo gas carboacutenico etc
De acuerdo con las latitudes altitudes y estado del cielo
La luz diurna variable en cantidad - ya que la iluminacioacuten
natural puede variar entre algunas centenas de lux a la
sombra a 100000 lux a pleno sol - variacutea tambieacuten en
calidad siendo el calor un buen aspecto para ejemplificar el tema
El calor es una sensacioacuten que depende la composicioacuten espectral de la luz de las caracteriacutesticas de reflexioacuten y
transmisioacuten del objeto iluminado y de la reaccioacuten de la sensacioacuten visual a diferentes frecuencias de la energiacutea
radiante que llega a los objetos
La luz diurna variacutea mucho en su caraacutecter de acuerdo con la hora del diacutea Va de un blanco azulado cuando la
boacuteveda celeste estaacute clara a un tono praacutecticamente blanco cuando la boacuteveda estaacute cubierta Si hay nubes claras
al norte el calor la luz variacutea de blanco al medio diacutea a blanco amarillento o naranja fuerte al atardecer Los colores
no solo variacutean con el brillo nitidez e intensidad de la boacuteveda celeste sino tambieacuten con la temperatura Esta
variacioacuten con la temperatura se da por ejemplo con la posicioacuten del sol que cuando alcanza las mayores alturas
al medio diacutea (cuando las temperaturas son mayores tambieacuten) hace que el cielo sea niacutetidamente azul Al
atardecer cuando las temperaturas son menores produce una niacutetida tendencia hacia el rojo
Este efecto depende de la cantidad de vapor de agua de la atmoacutesfera que influye en la difusioacuten de la luz y
tambieacuten del hecho que cuando el sol estaacute saliendo o ponieacutendose su luz atraviesa distancias mayores en la
atmoacutesfera lo que provoca disturbios oacutepticos
La luz natural es tambieacuten variable con la eacutepoca del antildeo Asiacute por ejemplo la luz otontildeal en las regiones templadas
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Figura 7 El espectro luminoso y los liacutemites de la luz visible o luz diacutea
Figura 8 Curvas de distribucioacuten espectral correspondientes a A- luz de diacutea normal B- laacutemparaincandescente normal C- fluorescente blanco friacuteo y D- vapor de mercurio corregido
es maacutes amarillenta Esto porque el ojo humano recibe la luz que es reflejada por el entorno (o el objeto)
iluminado Siendo el color que percibimos un resultado de la propiedad que los cuerpos tienen de reflejar una
o algunas bandas del espectro de luz blanca La vegetacioacuten de estas regiones que en su mayoriacutea es de hojas
caducas es predominantemente de color amarillo y marroacuten dando color al ambiente por la luz reflejada
Ademaacutes la luz diurna tambieacuten variacutea en intensidad ofreciendo claros y oscuros diferentes todos los diacuteas evitando
la monotoniacutea El que no podamos ver directamente los componentes cromaacuteticos de la luz blanca del diacutea se debe
a que si sobre nuestro cerebro actuacutea un conjunto de estiacutemulos espectrales diferentes aqueacutel no distingue cada
uno de los componentes producieacutendose una especie de efecto aditivo de los mismos que constituye el laquocolor
de la luzraquo Este efecto es lo contrario que ocurre en el proceso auditivo en el cual el cerebro puede captar
perfectamente un tono no distinguiendo la diferente intensidad de cada uno de sus tonos
La luz artificial (figura 8) brinda la posibilidad de que podamos iluminar los objetos y a partir de la reflexioacuten de
dicha luz nuestros ojos puedan captar formas y colores Pero la tecnologiacutea aun no ha podido reproducir
exactamente la luz del sol y a eso se debe la amplia gama de laacutemparas que disponemos
382 El color de los cuerpos Comuacutenmente el color suele emplearse para sentildealar una propiedad de los
cuerpos y asiacute decimos que un cuerpo tiene un determinado color pero esto no es cierto pues el color como
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Tipo de laacutempara Potencia Rendimiento
luminoso
nominal [W ] lmW
Incandescente comuacuten 40 W 220V 40 11
Master LED bulb globe 8W 220V 8 58
LED Core View 40 65
Fluorescente L 40 W 20 40 80
Mercurio de alta presioacuten 400 W 400 58
Halogenuros metaacutelicos 400 W 360 78
Sodio a alta presioacuten 400 W 400 120
Sodio a baja presioacuten 180 W 180 183
Induccioacuten Electromagneacutetica IEM 200 120
Tabla 1 Rendimientos luminosos de algunas laacutemparas
Figura 2 Aacutengulo plano y aacutengulo solido
Si se lograse fabricar una laacutempara
que transformara sin peacuterdidas toda
la potencia eleacutectrica consumida en
luz de una longitud de onda de 555
nm esta laacutempara tendriacutea el mayor
rendimiento luminoso posible
cuyo valor seriacutea de 683 lmW pero
como soacutelo una pequentildea parte es
t ra n s fo rm ada en luz lo s
rendimientos luminosos obtenidos
hasta ahora para las distintas
laacutemparas quedan muy por debajo
de ese valor presentando
diferencias notables entre las
mismas (Ver Tabla 1)
321 Ejemplo de caacutelculo de
rend im iento lum inoso Una
laacutempara incandescente comuacuten de
100 W que emite un flujo luminoso de 1380 luacutemenes tiene un rendimiento luminoso de
El rendimiento luminoso se suele dar tambieacuten para las laacutemparas
de descarga respecto al consumo de potencia de la laacutempara con
accesorio de conexioacuten
33 Cantidad de luz (energiacutea luminosa) De forma anaacuteloga a la energiacutea eleacutectrica que se determina por la
potencia eleacutectrica en la unidad de tiempo la cantidad de luz o energiacutea luminosa se determina por la potencia
luminosa o flujo luminoso emitido en la unidad de tiempo La cantidad de luz se representa por la letra Q siendo
su unidad el lumen por hora (Imh) La foacutermula que expresa la cantidad de luz es
Esta magnitud es importante en las laacutemparas relaacutempago empleadas en fotografiacutea pues su valor es decisivo para
la iluminacioacuten de la peliacutecula Debido al corto tiempo de la descarga la cantidad de luz suele darse en luacutemenes
por segundo (Ims) Tambieacuten tiene intereacutes conocer a efectos de caacutelculos econoacutemicos la cantidad de luz que emite
una laacutempara durante su vida
Una laacutempara incandescente comuacuten de 40 W que tiene un flujo
luminoso de 430 luacutemenes durante su vida de 1000 horas emitiraacute
una cantidad de luz de 430 Im x 1000 horas = 430000 lmhs De
esta cantidad hay que descontar la correspondiente a la peacuterdida
de flujo que se produce en el transcurso de dicha vida
33 Intensidad luminosa Esta magnitud se entiende uacutenicamente
referida a una determinada direccioacuten y contenida en un aacutengulo
soacutelido ω (omega minuacutescula) Al igual que a una magnitud de
superficie corresponde un aacutengulo plano que se mide en radianes
a una magnitud de volumen le corresponde un aacutengulo soacutelido o
esteacutereo que se mide en estereorradianes El
radiaacuten se define como el aacutengulo plano que
corresponde a un arco de circunferencia de
longitud igual al radio El estereorradiaacuten se define
asimismo como el aacutengulo soacutelido que corresponde
a un casquete esfeacuterico cuya superficie es igual al
cuadrado del radio de la esfera
La intensidad luminosa de una fuente de luz
en una determinada direccioacuten es igual a la
relacioacuten entre el flujo luminoso contenido en
un aacutengulo soacutelido cualquiera cuyo eje coincida
con la direccioacuten considerada y el valor de
dicho aacutengulo soacute lido expresado en
estereorradianes La intensidad luminosa se representa por la
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Mediodiacutea de verano al aire libre con cielo despejado 100000 lux
Mediodiacutea de verano al aire libre con cielo cubierto 20000 lux
Puesto de trabajo bien iluminado en un recinto interior 1000 lux
Buen alumbrado puacuteblico 20 a 40 lux
Noche de luna llena 025 lux
Tabla 2 Valores aproximados de luminancias
Figura 3 Luminancia directa e indirecta deuna superficie luminosa
letra L siendo su unidad la candela (cd) La foacutermula que expresa la intensidad luminosa es
La candela se define como la intensidad luminosa de una fuente puntual que emite un flujo luminoso de un
lumen en un aacutengulo soacutelido de un estereorradiaacuten
34 Iluminancia La iluminancia o iluminacioacuten de una superficie es la relacioacuten entre el flujo
luminoso que recibe la superficie y su extensioacuten La iluminancia se representa por la letra E
siendo su unidad el lux La foacutermula que expresa la iluminancia es
Se deduce de la foacutermula que cuanto mayor sea el flujo luminoso incidente sobre una superficie
mayor seraacute su iluminancia y que para un mismo flujo luminoso incidente la iluminancia seraacute
tanto mayor en la medida en que disminuya la superficie El lux unidad de iluminancia se define como la
iluminacioacuten de una superficie de un metro cuadrado que recibe uniformemente repartido un flujo luminoso de
un lumen 1 lux = 1 lm 1 msup2 La iluminancia constituye un dato importante para valorar el nivel de iluminacioacuten
que existe en un puesto de trabajo en la superficie de un recinto en una calle etc
341 Medida de la iluminancia La medida de la iluminancia se realiza por medio de un aparato especial de
nominado luxoacutemetro que consiste en una ceacutelula fotoeleacutectrica que al incidir la luz sobre su superficie genera
una deacutebil corriente eleacutectrica que aumenta en funcioacuten de la luz incidente Dicha corriente se mide con un
miliamperiacutemetro calibrado directamente en lux
35 Luminancia La luminancia de una superficie en una direccioacuten determinada es la
relacioacuten entre la intensidad luminosa en dicha direccioacuten y la superficie aparente (superficie
vista por el observador situado en la misma direccioacuten) La luminancia se representa por
la letra L siendo su unidad la candela por metro cuadrado (cdmsup2) o la candela por
centiacutemetro cuadrado (cdcmsup2)
La foacutermula que expresa la luminancia es Siendo S x cos α = Superficie aparente
La luminancia es maacutexima cuando el ojo se encuentra en la perpendicular a la superficie luminosa ya que
entonces el aacutengulo α es igual a cero y el coseno de α igual a uno correspondiendo la superficie aparente a la
real La luminancia puede ser directa o indirecta correspondiendo la primera a los manantiales luminosos y la
segunda a los objetos iluminados
La luminancia es lo que produce en el oacutergano visual la sensacioacuten de
claridad pues la luz no se hace visible hasta que es reflejada por los
cuerpos La mayor o menor claridad con que vemos los objetos igualmente
iluminados depende de su luminancia
Un libro de hojas blancas sobre una mesa de madera oscura tienen la
misma iluminancia pero se ve con maacutes claridad el libro porque su
luminancia es mayor que la de la mesa
La percepcioacuten de la luz es realmente la percepcioacuten de diferencias de
luminancia Se puede decir por lo tanto que el ojo ve diferencias de
luminancia y no de iluminacioacuten La luminancia tiene gran importancia en el
fenoacutemeno llamado deslumbramiento que veremos maacutes adelante
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Sol 150000 cdcmsup2
Cielo despejado 03 a 05 raquo
Cielo cubierto 003 a 01 raquo
Luna 025 raquo
Llama de una vela de cera 07 raquo
Laacutempara incandescente clara 100 a 200 raquo
Laacutempara incandescente mate 5 a 50 raquo
Laacutempara incandescente opal 1 a 5 raquo
Laacutempara fluorescente L 40 W20 075 raquo
Laacutempara de mercurio a alta presioacuten HQL 400 W 11 raquo
Laacutempara de halogenuros metaacutelicos HQL-T 400 W 700 raquo
Laacutempara de sodio a alta presioacuten NAV-T 400 W 500 raquo
Laacutempara de sodio a baja presioacuten NAV 180 W 10 raquo
Laacutempara de xenoacuten XBO 2500 W 72000 raquo
Laacutempara Vacublitz AG-313 50000 raquo
Laacutempara de efluvios (Glimm) 002 a 005 raquo
Papel blanco con iluminacioacuten de 1000 lux 250 cdmsup2
Calzada de una calle bien iluminada 2 raquo
Tabla 3 Valores aproximados de luminancias
Magnitud Siacutembolo Unidad Definicioacuten de la unidad Relaciones
Flujo luminoso φ Lumen (lm)Flujo luminoso de la radiacioacuten monocromaacutetica defrecuencia 540 x 1012 Hertz y un flujo de energiacutea
radiante de 1683 vatios φ = I x ω T
Rendimientoluminoso η Lumen por vatio
(Imw)Flujo luminoso emitido por unidad de potencia η = φ W
Cantidad de luz Q
Lumen porsegundo (Ims)
Lumen por hora(Imh)
Flujo luminoso emitido por unidad de tiempo Q = φ x t
Intensidadluminosa I Candela (cd)
Intensidad luminosa de una fuente puntual queemite flujo luminoso de un lumen en un aacutengulo
soacutelido de un estereorradiaacuten I = φ ω
Iluminancia E Lux (ix)Flujo luminoso de un lumen que recibe una
superficie de 1 msup2 E = φ S
Tabla 4 Resumen de las magnitudes y unidades luminosas fundamentales
36 Ley de la inversa del cuadrado de la distancia
La iluminancia producida en un punto de una superficie por una fuente luminosa en la direccioacuten determinada por
la recta que une la fuente con el punto central de la superficie y para una distancia dada se deduce del estudio
de la figura 4 El manantial luminoso puntual F emite el mismo flujo en todas direcciones del espacio En la
superficie S colocada perpendicularmente a una direccioacuten determinada distante del foco 1 m se obtendraacute una
iluminancia regular E1 en otra superficie S2 = 4S1 distante 2 m una iluminancia E2 y en S3 = 9S1 distante 3 m
E3 cuyos valores seraacuten
En los tres casos la intensidad luminosa I = φ ω es la misma ya que el aacutengulo soacutelido ω es
comuacuten a las tres superficies por lo que se puede establecer la siguiente ley laquoPara un mismo
manantial luminoso las iluminancias en diferentes superficies situadas perpendicularmente
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Figura 4 Distribucioacuten del flujo luminoso sobre distintas superficies
Figura 5 Aplicacioacuten de la ley de la inversa del cuadrado de ladistancia
Figura 6 Iluminancia en un punto desde dos fuentes luminosas condiferente aacutengulo de incidencia
a la direccioacuten de la radiacioacuten son directamente proporcionales a la intensidad luminosa del foco e inversamente
proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa del mismoraquo Esta ley se expresa por la foacutermula
La ley de la inversa del cuadrado de la distancia
se cumple cuando se trata de una fuente
puntual de superficies perpendiculares a la
direccioacuten del flujo luminoso y cuando la
distancia es grande en relacioacuten al tamantildeo del
foco Para fuentes de luz secundarias
(luminarias) se considera suficientemente
exacta si la distancia es por lo menos cinco
veces la maacutexima dimensioacuten de la luminaria
Seguacuten esta ley un manantial con una intensidad
luminosa uniforme de 36 candelas que emite
luz en un aacutengulo soacutelido ω siem pre constante
produciraacute sobre una superficie situada
perpendicularmente a la direccioacuten de radiacioacuten a las distancias de 12 y 3 m las siguientes iluminancias
En la superficie a 1 m E1 = I dsup21 = 36 1sup2 = 36
lux
En la superficie a 2 m E2 = I dsup22 = 36 2sup2 = 9 lux
En la superficie a 3 m E3 = I dsup23 = 36 3sup2 = 4 lux
de donde se deduce que E1 = 4 E2 = 9 E3
En la figura 5 puede observarse que el m ismo
flujo luminoso para la distancia de 2 m se
reparte sobre una superficie cuatro veces mayor
que para la distancia de 1 m y de la misma
forma para la distancia de 3 m se reparte sobre
una superficie nueve veces mayor Como E =φ S la iluminacioacuten resultante en cada superficie es respectivamente cuatro y nueve veces menor que en S1
seguacuten indica dicha ley figura 5
37 Ley del coseno
En el caso anterior la superficie
estaba situada perpendicularmente
a la direccioacuten de los rayos
luminosos pero cuando forma con
eacutesta un determinado aacutengulo a
como el manantial F de la figura 6 la foacutermula de la ley de
la inversa del cuadrado de la distancia hay que
multiplicarla por el coseno
del aacutengulo correspondiente cuya expresioacuten constituye la
llamada laquoley del cosenoraquo que se enuncia
asiacute
laquoLa iluminancia en un punto cualquiera de una superficie
es proporcional al coseno del aacutengulo de incidencia de los
rayos luminosos en el punto iluminadoraquo
En la figura 6 se representan dos fuentes luminosas F y
Facute con igual intensidad luminosa y a la misma distancia
del punto P A la fuente F con un aacutengulo de incidencia αigual a cero corresponde un cos 0 = 1 y produce una iluminacioacuten en el punto P de valor
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Naturaleza de la luzLa luz es una manifestacioacuten de la energiacutea enforma de radiaciones electromagneacuteticas capacesde afectar el oacutergano visual
Se denomina radiacioacuten la transmisioacuten de energiacuteaa traveacutes del espacio Otras manifestaciones de laenergiacutea en radiaciones de igual forma puedenobservarse en la figura 1 El conjunto de todasellas se conoce con el nombre de espectroelectromagneacutetico
Comuacutenmente se tiene la idea de que la luz deldiacutea es blanca y que la percibimos en formasencilla y uacutenica pero en realidad estaacute compuestap o r u n c o n j u n t o d e r a d i a c i o n e selectromagneacuteticas
Experimentalmente se observa que un rayo deluz blanca al atravesar un prisma triangular devidrio transparente se descompone en una bandacontinua de colores que contiene losfundamentales del arco iris (rojo anaranjadoamarillo verde azul antildeil y violeta) los cualesson radiados dentro de una determinada zona delespectro electromagneacutetico
De la misma forma el F` con aacutengulo a igual a 60ordm al que corresponde el cos 60ordm = 05 produciraacute en el mismo
punto una iluminacioacuten de valor es decir que EP = 05 EP o tambieacuten que para obtener la misma iluminacioacuten en
el punto P la intensidad luminosa de la fuente Facute debe ser doble de la de la fuente F
En la praacutectica generalmente no se conoce la distancia d del foco al punto considerado
sino su altura h a la horizontal del punto y al ser cos α = h d y d = h cos α sustituyendo
este valor en la foacutermula anterior se obtiene la siguiente en la cual interviene la altura h
38 El color
La presencia de la luz produce una serie de estiacutemulos en
nuestra retina y unas reacciones en el sistema nervioso que
comunican al cerebro un conjunto de sensaciones
cromaacuteticas (colores) El color es por lo tanto una
in te r p r e ta c ioacute n p s i c o - f i s io loacute g ic a d e l e s p e c t r o
electromagneacutetico visible Las sensaciones cromaacuteticas
dependen de la clase (composicioacuten espectral de la luz) y de
las propiedades de reflexioacuten y de transmisioacuten de los cuerpos
iluminados
381 Luz natural o luz diacutea Llamamos luz natural a la luz
proveniente del sol sea en forma directa a traveacutes de los
rayos solares o indirecta debida a la reflexioacuten de la
atmoacutesfera con o sin nubes (luz difusa) del entorno natural
de los edificios u otros objetos existentes en la superficie la
tierra (luz reflejada)
Todos estos elementos se suman constituyendo la
iluminacioacuten diurna o natural caracteriacutestica de cada regioacuten
Tambieacuten llamaremos ldquoluz blancardquo a la luz diurna que es
esencialmente variable y nos llega a traveacutes de capas de aire
de espesor variable seguacuten la eacutepoca del antildeo y la hora del diacutea
maacutes o menos cargada de agua polvo gas carboacutenico etc
De acuerdo con las latitudes altitudes y estado del cielo
La luz diurna variable en cantidad - ya que la iluminacioacuten
natural puede variar entre algunas centenas de lux a la
sombra a 100000 lux a pleno sol - variacutea tambieacuten en
calidad siendo el calor un buen aspecto para ejemplificar el tema
El calor es una sensacioacuten que depende la composicioacuten espectral de la luz de las caracteriacutesticas de reflexioacuten y
transmisioacuten del objeto iluminado y de la reaccioacuten de la sensacioacuten visual a diferentes frecuencias de la energiacutea
radiante que llega a los objetos
La luz diurna variacutea mucho en su caraacutecter de acuerdo con la hora del diacutea Va de un blanco azulado cuando la
boacuteveda celeste estaacute clara a un tono praacutecticamente blanco cuando la boacuteveda estaacute cubierta Si hay nubes claras
al norte el calor la luz variacutea de blanco al medio diacutea a blanco amarillento o naranja fuerte al atardecer Los colores
no solo variacutean con el brillo nitidez e intensidad de la boacuteveda celeste sino tambieacuten con la temperatura Esta
variacioacuten con la temperatura se da por ejemplo con la posicioacuten del sol que cuando alcanza las mayores alturas
al medio diacutea (cuando las temperaturas son mayores tambieacuten) hace que el cielo sea niacutetidamente azul Al
atardecer cuando las temperaturas son menores produce una niacutetida tendencia hacia el rojo
Este efecto depende de la cantidad de vapor de agua de la atmoacutesfera que influye en la difusioacuten de la luz y
tambieacuten del hecho que cuando el sol estaacute saliendo o ponieacutendose su luz atraviesa distancias mayores en la
atmoacutesfera lo que provoca disturbios oacutepticos
La luz natural es tambieacuten variable con la eacutepoca del antildeo Asiacute por ejemplo la luz otontildeal en las regiones templadas
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Figura 7 El espectro luminoso y los liacutemites de la luz visible o luz diacutea
Figura 8 Curvas de distribucioacuten espectral correspondientes a A- luz de diacutea normal B- laacutemparaincandescente normal C- fluorescente blanco friacuteo y D- vapor de mercurio corregido
es maacutes amarillenta Esto porque el ojo humano recibe la luz que es reflejada por el entorno (o el objeto)
iluminado Siendo el color que percibimos un resultado de la propiedad que los cuerpos tienen de reflejar una
o algunas bandas del espectro de luz blanca La vegetacioacuten de estas regiones que en su mayoriacutea es de hojas
caducas es predominantemente de color amarillo y marroacuten dando color al ambiente por la luz reflejada
Ademaacutes la luz diurna tambieacuten variacutea en intensidad ofreciendo claros y oscuros diferentes todos los diacuteas evitando
la monotoniacutea El que no podamos ver directamente los componentes cromaacuteticos de la luz blanca del diacutea se debe
a que si sobre nuestro cerebro actuacutea un conjunto de estiacutemulos espectrales diferentes aqueacutel no distingue cada
uno de los componentes producieacutendose una especie de efecto aditivo de los mismos que constituye el laquocolor
de la luzraquo Este efecto es lo contrario que ocurre en el proceso auditivo en el cual el cerebro puede captar
perfectamente un tono no distinguiendo la diferente intensidad de cada uno de sus tonos
La luz artificial (figura 8) brinda la posibilidad de que podamos iluminar los objetos y a partir de la reflexioacuten de
dicha luz nuestros ojos puedan captar formas y colores Pero la tecnologiacutea aun no ha podido reproducir
exactamente la luz del sol y a eso se debe la amplia gama de laacutemparas que disponemos
382 El color de los cuerpos Comuacutenmente el color suele emplearse para sentildealar una propiedad de los
cuerpos y asiacute decimos que un cuerpo tiene un determinado color pero esto no es cierto pues el color como
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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Publicado en arquinstal_CD
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energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
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httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Mediodiacutea de verano al aire libre con cielo despejado 100000 lux
Mediodiacutea de verano al aire libre con cielo cubierto 20000 lux
Puesto de trabajo bien iluminado en un recinto interior 1000 lux
Buen alumbrado puacuteblico 20 a 40 lux
Noche de luna llena 025 lux
Tabla 2 Valores aproximados de luminancias
Figura 3 Luminancia directa e indirecta deuna superficie luminosa
letra L siendo su unidad la candela (cd) La foacutermula que expresa la intensidad luminosa es
La candela se define como la intensidad luminosa de una fuente puntual que emite un flujo luminoso de un
lumen en un aacutengulo soacutelido de un estereorradiaacuten
34 Iluminancia La iluminancia o iluminacioacuten de una superficie es la relacioacuten entre el flujo
luminoso que recibe la superficie y su extensioacuten La iluminancia se representa por la letra E
siendo su unidad el lux La foacutermula que expresa la iluminancia es
Se deduce de la foacutermula que cuanto mayor sea el flujo luminoso incidente sobre una superficie
mayor seraacute su iluminancia y que para un mismo flujo luminoso incidente la iluminancia seraacute
tanto mayor en la medida en que disminuya la superficie El lux unidad de iluminancia se define como la
iluminacioacuten de una superficie de un metro cuadrado que recibe uniformemente repartido un flujo luminoso de
un lumen 1 lux = 1 lm 1 msup2 La iluminancia constituye un dato importante para valorar el nivel de iluminacioacuten
que existe en un puesto de trabajo en la superficie de un recinto en una calle etc
341 Medida de la iluminancia La medida de la iluminancia se realiza por medio de un aparato especial de
nominado luxoacutemetro que consiste en una ceacutelula fotoeleacutectrica que al incidir la luz sobre su superficie genera
una deacutebil corriente eleacutectrica que aumenta en funcioacuten de la luz incidente Dicha corriente se mide con un
miliamperiacutemetro calibrado directamente en lux
35 Luminancia La luminancia de una superficie en una direccioacuten determinada es la
relacioacuten entre la intensidad luminosa en dicha direccioacuten y la superficie aparente (superficie
vista por el observador situado en la misma direccioacuten) La luminancia se representa por
la letra L siendo su unidad la candela por metro cuadrado (cdmsup2) o la candela por
centiacutemetro cuadrado (cdcmsup2)
La foacutermula que expresa la luminancia es Siendo S x cos α = Superficie aparente
La luminancia es maacutexima cuando el ojo se encuentra en la perpendicular a la superficie luminosa ya que
entonces el aacutengulo α es igual a cero y el coseno de α igual a uno correspondiendo la superficie aparente a la
real La luminancia puede ser directa o indirecta correspondiendo la primera a los manantiales luminosos y la
segunda a los objetos iluminados
La luminancia es lo que produce en el oacutergano visual la sensacioacuten de
claridad pues la luz no se hace visible hasta que es reflejada por los
cuerpos La mayor o menor claridad con que vemos los objetos igualmente
iluminados depende de su luminancia
Un libro de hojas blancas sobre una mesa de madera oscura tienen la
misma iluminancia pero se ve con maacutes claridad el libro porque su
luminancia es mayor que la de la mesa
La percepcioacuten de la luz es realmente la percepcioacuten de diferencias de
luminancia Se puede decir por lo tanto que el ojo ve diferencias de
luminancia y no de iluminacioacuten La luminancia tiene gran importancia en el
fenoacutemeno llamado deslumbramiento que veremos maacutes adelante
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Sol 150000 cdcmsup2
Cielo despejado 03 a 05 raquo
Cielo cubierto 003 a 01 raquo
Luna 025 raquo
Llama de una vela de cera 07 raquo
Laacutempara incandescente clara 100 a 200 raquo
Laacutempara incandescente mate 5 a 50 raquo
Laacutempara incandescente opal 1 a 5 raquo
Laacutempara fluorescente L 40 W20 075 raquo
Laacutempara de mercurio a alta presioacuten HQL 400 W 11 raquo
Laacutempara de halogenuros metaacutelicos HQL-T 400 W 700 raquo
Laacutempara de sodio a alta presioacuten NAV-T 400 W 500 raquo
Laacutempara de sodio a baja presioacuten NAV 180 W 10 raquo
Laacutempara de xenoacuten XBO 2500 W 72000 raquo
Laacutempara Vacublitz AG-313 50000 raquo
Laacutempara de efluvios (Glimm) 002 a 005 raquo
Papel blanco con iluminacioacuten de 1000 lux 250 cdmsup2
Calzada de una calle bien iluminada 2 raquo
Tabla 3 Valores aproximados de luminancias
Magnitud Siacutembolo Unidad Definicioacuten de la unidad Relaciones
Flujo luminoso φ Lumen (lm)Flujo luminoso de la radiacioacuten monocromaacutetica defrecuencia 540 x 1012 Hertz y un flujo de energiacutea
radiante de 1683 vatios φ = I x ω T
Rendimientoluminoso η Lumen por vatio
(Imw)Flujo luminoso emitido por unidad de potencia η = φ W
Cantidad de luz Q
Lumen porsegundo (Ims)
Lumen por hora(Imh)
Flujo luminoso emitido por unidad de tiempo Q = φ x t
Intensidadluminosa I Candela (cd)
Intensidad luminosa de una fuente puntual queemite flujo luminoso de un lumen en un aacutengulo
soacutelido de un estereorradiaacuten I = φ ω
Iluminancia E Lux (ix)Flujo luminoso de un lumen que recibe una
superficie de 1 msup2 E = φ S
Tabla 4 Resumen de las magnitudes y unidades luminosas fundamentales
36 Ley de la inversa del cuadrado de la distancia
La iluminancia producida en un punto de una superficie por una fuente luminosa en la direccioacuten determinada por
la recta que une la fuente con el punto central de la superficie y para una distancia dada se deduce del estudio
de la figura 4 El manantial luminoso puntual F emite el mismo flujo en todas direcciones del espacio En la
superficie S colocada perpendicularmente a una direccioacuten determinada distante del foco 1 m se obtendraacute una
iluminancia regular E1 en otra superficie S2 = 4S1 distante 2 m una iluminancia E2 y en S3 = 9S1 distante 3 m
E3 cuyos valores seraacuten
En los tres casos la intensidad luminosa I = φ ω es la misma ya que el aacutengulo soacutelido ω es
comuacuten a las tres superficies por lo que se puede establecer la siguiente ley laquoPara un mismo
manantial luminoso las iluminancias en diferentes superficies situadas perpendicularmente
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Figura 4 Distribucioacuten del flujo luminoso sobre distintas superficies
Figura 5 Aplicacioacuten de la ley de la inversa del cuadrado de ladistancia
Figura 6 Iluminancia en un punto desde dos fuentes luminosas condiferente aacutengulo de incidencia
a la direccioacuten de la radiacioacuten son directamente proporcionales a la intensidad luminosa del foco e inversamente
proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa del mismoraquo Esta ley se expresa por la foacutermula
La ley de la inversa del cuadrado de la distancia
se cumple cuando se trata de una fuente
puntual de superficies perpendiculares a la
direccioacuten del flujo luminoso y cuando la
distancia es grande en relacioacuten al tamantildeo del
foco Para fuentes de luz secundarias
(luminarias) se considera suficientemente
exacta si la distancia es por lo menos cinco
veces la maacutexima dimensioacuten de la luminaria
Seguacuten esta ley un manantial con una intensidad
luminosa uniforme de 36 candelas que emite
luz en un aacutengulo soacutelido ω siem pre constante
produciraacute sobre una superficie situada
perpendicularmente a la direccioacuten de radiacioacuten a las distancias de 12 y 3 m las siguientes iluminancias
En la superficie a 1 m E1 = I dsup21 = 36 1sup2 = 36
lux
En la superficie a 2 m E2 = I dsup22 = 36 2sup2 = 9 lux
En la superficie a 3 m E3 = I dsup23 = 36 3sup2 = 4 lux
de donde se deduce que E1 = 4 E2 = 9 E3
En la figura 5 puede observarse que el m ismo
flujo luminoso para la distancia de 2 m se
reparte sobre una superficie cuatro veces mayor
que para la distancia de 1 m y de la misma
forma para la distancia de 3 m se reparte sobre
una superficie nueve veces mayor Como E =φ S la iluminacioacuten resultante en cada superficie es respectivamente cuatro y nueve veces menor que en S1
seguacuten indica dicha ley figura 5
37 Ley del coseno
En el caso anterior la superficie
estaba situada perpendicularmente
a la direccioacuten de los rayos
luminosos pero cuando forma con
eacutesta un determinado aacutengulo a
como el manantial F de la figura 6 la foacutermula de la ley de
la inversa del cuadrado de la distancia hay que
multiplicarla por el coseno
del aacutengulo correspondiente cuya expresioacuten constituye la
llamada laquoley del cosenoraquo que se enuncia
asiacute
laquoLa iluminancia en un punto cualquiera de una superficie
es proporcional al coseno del aacutengulo de incidencia de los
rayos luminosos en el punto iluminadoraquo
En la figura 6 se representan dos fuentes luminosas F y
Facute con igual intensidad luminosa y a la misma distancia
del punto P A la fuente F con un aacutengulo de incidencia αigual a cero corresponde un cos 0 = 1 y produce una iluminacioacuten en el punto P de valor
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Naturaleza de la luzLa luz es una manifestacioacuten de la energiacutea enforma de radiaciones electromagneacuteticas capacesde afectar el oacutergano visual
Se denomina radiacioacuten la transmisioacuten de energiacuteaa traveacutes del espacio Otras manifestaciones de laenergiacutea en radiaciones de igual forma puedenobservarse en la figura 1 El conjunto de todasellas se conoce con el nombre de espectroelectromagneacutetico
Comuacutenmente se tiene la idea de que la luz deldiacutea es blanca y que la percibimos en formasencilla y uacutenica pero en realidad estaacute compuestap o r u n c o n j u n t o d e r a d i a c i o n e selectromagneacuteticas
Experimentalmente se observa que un rayo deluz blanca al atravesar un prisma triangular devidrio transparente se descompone en una bandacontinua de colores que contiene losfundamentales del arco iris (rojo anaranjadoamarillo verde azul antildeil y violeta) los cualesson radiados dentro de una determinada zona delespectro electromagneacutetico
De la misma forma el F` con aacutengulo a igual a 60ordm al que corresponde el cos 60ordm = 05 produciraacute en el mismo
punto una iluminacioacuten de valor es decir que EP = 05 EP o tambieacuten que para obtener la misma iluminacioacuten en
el punto P la intensidad luminosa de la fuente Facute debe ser doble de la de la fuente F
En la praacutectica generalmente no se conoce la distancia d del foco al punto considerado
sino su altura h a la horizontal del punto y al ser cos α = h d y d = h cos α sustituyendo
este valor en la foacutermula anterior se obtiene la siguiente en la cual interviene la altura h
38 El color
La presencia de la luz produce una serie de estiacutemulos en
nuestra retina y unas reacciones en el sistema nervioso que
comunican al cerebro un conjunto de sensaciones
cromaacuteticas (colores) El color es por lo tanto una
in te r p r e ta c ioacute n p s i c o - f i s io loacute g ic a d e l e s p e c t r o
electromagneacutetico visible Las sensaciones cromaacuteticas
dependen de la clase (composicioacuten espectral de la luz) y de
las propiedades de reflexioacuten y de transmisioacuten de los cuerpos
iluminados
381 Luz natural o luz diacutea Llamamos luz natural a la luz
proveniente del sol sea en forma directa a traveacutes de los
rayos solares o indirecta debida a la reflexioacuten de la
atmoacutesfera con o sin nubes (luz difusa) del entorno natural
de los edificios u otros objetos existentes en la superficie la
tierra (luz reflejada)
Todos estos elementos se suman constituyendo la
iluminacioacuten diurna o natural caracteriacutestica de cada regioacuten
Tambieacuten llamaremos ldquoluz blancardquo a la luz diurna que es
esencialmente variable y nos llega a traveacutes de capas de aire
de espesor variable seguacuten la eacutepoca del antildeo y la hora del diacutea
maacutes o menos cargada de agua polvo gas carboacutenico etc
De acuerdo con las latitudes altitudes y estado del cielo
La luz diurna variable en cantidad - ya que la iluminacioacuten
natural puede variar entre algunas centenas de lux a la
sombra a 100000 lux a pleno sol - variacutea tambieacuten en
calidad siendo el calor un buen aspecto para ejemplificar el tema
El calor es una sensacioacuten que depende la composicioacuten espectral de la luz de las caracteriacutesticas de reflexioacuten y
transmisioacuten del objeto iluminado y de la reaccioacuten de la sensacioacuten visual a diferentes frecuencias de la energiacutea
radiante que llega a los objetos
La luz diurna variacutea mucho en su caraacutecter de acuerdo con la hora del diacutea Va de un blanco azulado cuando la
boacuteveda celeste estaacute clara a un tono praacutecticamente blanco cuando la boacuteveda estaacute cubierta Si hay nubes claras
al norte el calor la luz variacutea de blanco al medio diacutea a blanco amarillento o naranja fuerte al atardecer Los colores
no solo variacutean con el brillo nitidez e intensidad de la boacuteveda celeste sino tambieacuten con la temperatura Esta
variacioacuten con la temperatura se da por ejemplo con la posicioacuten del sol que cuando alcanza las mayores alturas
al medio diacutea (cuando las temperaturas son mayores tambieacuten) hace que el cielo sea niacutetidamente azul Al
atardecer cuando las temperaturas son menores produce una niacutetida tendencia hacia el rojo
Este efecto depende de la cantidad de vapor de agua de la atmoacutesfera que influye en la difusioacuten de la luz y
tambieacuten del hecho que cuando el sol estaacute saliendo o ponieacutendose su luz atraviesa distancias mayores en la
atmoacutesfera lo que provoca disturbios oacutepticos
La luz natural es tambieacuten variable con la eacutepoca del antildeo Asiacute por ejemplo la luz otontildeal en las regiones templadas
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Figura 7 El espectro luminoso y los liacutemites de la luz visible o luz diacutea
Figura 8 Curvas de distribucioacuten espectral correspondientes a A- luz de diacutea normal B- laacutemparaincandescente normal C- fluorescente blanco friacuteo y D- vapor de mercurio corregido
es maacutes amarillenta Esto porque el ojo humano recibe la luz que es reflejada por el entorno (o el objeto)
iluminado Siendo el color que percibimos un resultado de la propiedad que los cuerpos tienen de reflejar una
o algunas bandas del espectro de luz blanca La vegetacioacuten de estas regiones que en su mayoriacutea es de hojas
caducas es predominantemente de color amarillo y marroacuten dando color al ambiente por la luz reflejada
Ademaacutes la luz diurna tambieacuten variacutea en intensidad ofreciendo claros y oscuros diferentes todos los diacuteas evitando
la monotoniacutea El que no podamos ver directamente los componentes cromaacuteticos de la luz blanca del diacutea se debe
a que si sobre nuestro cerebro actuacutea un conjunto de estiacutemulos espectrales diferentes aqueacutel no distingue cada
uno de los componentes producieacutendose una especie de efecto aditivo de los mismos que constituye el laquocolor
de la luzraquo Este efecto es lo contrario que ocurre en el proceso auditivo en el cual el cerebro puede captar
perfectamente un tono no distinguiendo la diferente intensidad de cada uno de sus tonos
La luz artificial (figura 8) brinda la posibilidad de que podamos iluminar los objetos y a partir de la reflexioacuten de
dicha luz nuestros ojos puedan captar formas y colores Pero la tecnologiacutea aun no ha podido reproducir
exactamente la luz del sol y a eso se debe la amplia gama de laacutemparas que disponemos
382 El color de los cuerpos Comuacutenmente el color suele emplearse para sentildealar una propiedad de los
cuerpos y asiacute decimos que un cuerpo tiene un determinado color pero esto no es cierto pues el color como
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Sol 150000 cdcmsup2
Cielo despejado 03 a 05 raquo
Cielo cubierto 003 a 01 raquo
Luna 025 raquo
Llama de una vela de cera 07 raquo
Laacutempara incandescente clara 100 a 200 raquo
Laacutempara incandescente mate 5 a 50 raquo
Laacutempara incandescente opal 1 a 5 raquo
Laacutempara fluorescente L 40 W20 075 raquo
Laacutempara de mercurio a alta presioacuten HQL 400 W 11 raquo
Laacutempara de halogenuros metaacutelicos HQL-T 400 W 700 raquo
Laacutempara de sodio a alta presioacuten NAV-T 400 W 500 raquo
Laacutempara de sodio a baja presioacuten NAV 180 W 10 raquo
Laacutempara de xenoacuten XBO 2500 W 72000 raquo
Laacutempara Vacublitz AG-313 50000 raquo
Laacutempara de efluvios (Glimm) 002 a 005 raquo
Papel blanco con iluminacioacuten de 1000 lux 250 cdmsup2
Calzada de una calle bien iluminada 2 raquo
Tabla 3 Valores aproximados de luminancias
Magnitud Siacutembolo Unidad Definicioacuten de la unidad Relaciones
Flujo luminoso φ Lumen (lm)Flujo luminoso de la radiacioacuten monocromaacutetica defrecuencia 540 x 1012 Hertz y un flujo de energiacutea
radiante de 1683 vatios φ = I x ω T
Rendimientoluminoso η Lumen por vatio
(Imw)Flujo luminoso emitido por unidad de potencia η = φ W
Cantidad de luz Q
Lumen porsegundo (Ims)
Lumen por hora(Imh)
Flujo luminoso emitido por unidad de tiempo Q = φ x t
Intensidadluminosa I Candela (cd)
Intensidad luminosa de una fuente puntual queemite flujo luminoso de un lumen en un aacutengulo
soacutelido de un estereorradiaacuten I = φ ω
Iluminancia E Lux (ix)Flujo luminoso de un lumen que recibe una
superficie de 1 msup2 E = φ S
Tabla 4 Resumen de las magnitudes y unidades luminosas fundamentales
36 Ley de la inversa del cuadrado de la distancia
La iluminancia producida en un punto de una superficie por una fuente luminosa en la direccioacuten determinada por
la recta que une la fuente con el punto central de la superficie y para una distancia dada se deduce del estudio
de la figura 4 El manantial luminoso puntual F emite el mismo flujo en todas direcciones del espacio En la
superficie S colocada perpendicularmente a una direccioacuten determinada distante del foco 1 m se obtendraacute una
iluminancia regular E1 en otra superficie S2 = 4S1 distante 2 m una iluminancia E2 y en S3 = 9S1 distante 3 m
E3 cuyos valores seraacuten
En los tres casos la intensidad luminosa I = φ ω es la misma ya que el aacutengulo soacutelido ω es
comuacuten a las tres superficies por lo que se puede establecer la siguiente ley laquoPara un mismo
manantial luminoso las iluminancias en diferentes superficies situadas perpendicularmente
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Figura 4 Distribucioacuten del flujo luminoso sobre distintas superficies
Figura 5 Aplicacioacuten de la ley de la inversa del cuadrado de ladistancia
Figura 6 Iluminancia en un punto desde dos fuentes luminosas condiferente aacutengulo de incidencia
a la direccioacuten de la radiacioacuten son directamente proporcionales a la intensidad luminosa del foco e inversamente
proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa del mismoraquo Esta ley se expresa por la foacutermula
La ley de la inversa del cuadrado de la distancia
se cumple cuando se trata de una fuente
puntual de superficies perpendiculares a la
direccioacuten del flujo luminoso y cuando la
distancia es grande en relacioacuten al tamantildeo del
foco Para fuentes de luz secundarias
(luminarias) se considera suficientemente
exacta si la distancia es por lo menos cinco
veces la maacutexima dimensioacuten de la luminaria
Seguacuten esta ley un manantial con una intensidad
luminosa uniforme de 36 candelas que emite
luz en un aacutengulo soacutelido ω siem pre constante
produciraacute sobre una superficie situada
perpendicularmente a la direccioacuten de radiacioacuten a las distancias de 12 y 3 m las siguientes iluminancias
En la superficie a 1 m E1 = I dsup21 = 36 1sup2 = 36
lux
En la superficie a 2 m E2 = I dsup22 = 36 2sup2 = 9 lux
En la superficie a 3 m E3 = I dsup23 = 36 3sup2 = 4 lux
de donde se deduce que E1 = 4 E2 = 9 E3
En la figura 5 puede observarse que el m ismo
flujo luminoso para la distancia de 2 m se
reparte sobre una superficie cuatro veces mayor
que para la distancia de 1 m y de la misma
forma para la distancia de 3 m se reparte sobre
una superficie nueve veces mayor Como E =φ S la iluminacioacuten resultante en cada superficie es respectivamente cuatro y nueve veces menor que en S1
seguacuten indica dicha ley figura 5
37 Ley del coseno
En el caso anterior la superficie
estaba situada perpendicularmente
a la direccioacuten de los rayos
luminosos pero cuando forma con
eacutesta un determinado aacutengulo a
como el manantial F de la figura 6 la foacutermula de la ley de
la inversa del cuadrado de la distancia hay que
multiplicarla por el coseno
del aacutengulo correspondiente cuya expresioacuten constituye la
llamada laquoley del cosenoraquo que se enuncia
asiacute
laquoLa iluminancia en un punto cualquiera de una superficie
es proporcional al coseno del aacutengulo de incidencia de los
rayos luminosos en el punto iluminadoraquo
En la figura 6 se representan dos fuentes luminosas F y
Facute con igual intensidad luminosa y a la misma distancia
del punto P A la fuente F con un aacutengulo de incidencia αigual a cero corresponde un cos 0 = 1 y produce una iluminacioacuten en el punto P de valor
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Naturaleza de la luzLa luz es una manifestacioacuten de la energiacutea enforma de radiaciones electromagneacuteticas capacesde afectar el oacutergano visual
Se denomina radiacioacuten la transmisioacuten de energiacuteaa traveacutes del espacio Otras manifestaciones de laenergiacutea en radiaciones de igual forma puedenobservarse en la figura 1 El conjunto de todasellas se conoce con el nombre de espectroelectromagneacutetico
Comuacutenmente se tiene la idea de que la luz deldiacutea es blanca y que la percibimos en formasencilla y uacutenica pero en realidad estaacute compuestap o r u n c o n j u n t o d e r a d i a c i o n e selectromagneacuteticas
Experimentalmente se observa que un rayo deluz blanca al atravesar un prisma triangular devidrio transparente se descompone en una bandacontinua de colores que contiene losfundamentales del arco iris (rojo anaranjadoamarillo verde azul antildeil y violeta) los cualesson radiados dentro de una determinada zona delespectro electromagneacutetico
De la misma forma el F` con aacutengulo a igual a 60ordm al que corresponde el cos 60ordm = 05 produciraacute en el mismo
punto una iluminacioacuten de valor es decir que EP = 05 EP o tambieacuten que para obtener la misma iluminacioacuten en
el punto P la intensidad luminosa de la fuente Facute debe ser doble de la de la fuente F
En la praacutectica generalmente no se conoce la distancia d del foco al punto considerado
sino su altura h a la horizontal del punto y al ser cos α = h d y d = h cos α sustituyendo
este valor en la foacutermula anterior se obtiene la siguiente en la cual interviene la altura h
38 El color
La presencia de la luz produce una serie de estiacutemulos en
nuestra retina y unas reacciones en el sistema nervioso que
comunican al cerebro un conjunto de sensaciones
cromaacuteticas (colores) El color es por lo tanto una
in te r p r e ta c ioacute n p s i c o - f i s io loacute g ic a d e l e s p e c t r o
electromagneacutetico visible Las sensaciones cromaacuteticas
dependen de la clase (composicioacuten espectral de la luz) y de
las propiedades de reflexioacuten y de transmisioacuten de los cuerpos
iluminados
381 Luz natural o luz diacutea Llamamos luz natural a la luz
proveniente del sol sea en forma directa a traveacutes de los
rayos solares o indirecta debida a la reflexioacuten de la
atmoacutesfera con o sin nubes (luz difusa) del entorno natural
de los edificios u otros objetos existentes en la superficie la
tierra (luz reflejada)
Todos estos elementos se suman constituyendo la
iluminacioacuten diurna o natural caracteriacutestica de cada regioacuten
Tambieacuten llamaremos ldquoluz blancardquo a la luz diurna que es
esencialmente variable y nos llega a traveacutes de capas de aire
de espesor variable seguacuten la eacutepoca del antildeo y la hora del diacutea
maacutes o menos cargada de agua polvo gas carboacutenico etc
De acuerdo con las latitudes altitudes y estado del cielo
La luz diurna variable en cantidad - ya que la iluminacioacuten
natural puede variar entre algunas centenas de lux a la
sombra a 100000 lux a pleno sol - variacutea tambieacuten en
calidad siendo el calor un buen aspecto para ejemplificar el tema
El calor es una sensacioacuten que depende la composicioacuten espectral de la luz de las caracteriacutesticas de reflexioacuten y
transmisioacuten del objeto iluminado y de la reaccioacuten de la sensacioacuten visual a diferentes frecuencias de la energiacutea
radiante que llega a los objetos
La luz diurna variacutea mucho en su caraacutecter de acuerdo con la hora del diacutea Va de un blanco azulado cuando la
boacuteveda celeste estaacute clara a un tono praacutecticamente blanco cuando la boacuteveda estaacute cubierta Si hay nubes claras
al norte el calor la luz variacutea de blanco al medio diacutea a blanco amarillento o naranja fuerte al atardecer Los colores
no solo variacutean con el brillo nitidez e intensidad de la boacuteveda celeste sino tambieacuten con la temperatura Esta
variacioacuten con la temperatura se da por ejemplo con la posicioacuten del sol que cuando alcanza las mayores alturas
al medio diacutea (cuando las temperaturas son mayores tambieacuten) hace que el cielo sea niacutetidamente azul Al
atardecer cuando las temperaturas son menores produce una niacutetida tendencia hacia el rojo
Este efecto depende de la cantidad de vapor de agua de la atmoacutesfera que influye en la difusioacuten de la luz y
tambieacuten del hecho que cuando el sol estaacute saliendo o ponieacutendose su luz atraviesa distancias mayores en la
atmoacutesfera lo que provoca disturbios oacutepticos
La luz natural es tambieacuten variable con la eacutepoca del antildeo Asiacute por ejemplo la luz otontildeal en las regiones templadas
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Figura 7 El espectro luminoso y los liacutemites de la luz visible o luz diacutea
Figura 8 Curvas de distribucioacuten espectral correspondientes a A- luz de diacutea normal B- laacutemparaincandescente normal C- fluorescente blanco friacuteo y D- vapor de mercurio corregido
es maacutes amarillenta Esto porque el ojo humano recibe la luz que es reflejada por el entorno (o el objeto)
iluminado Siendo el color que percibimos un resultado de la propiedad que los cuerpos tienen de reflejar una
o algunas bandas del espectro de luz blanca La vegetacioacuten de estas regiones que en su mayoriacutea es de hojas
caducas es predominantemente de color amarillo y marroacuten dando color al ambiente por la luz reflejada
Ademaacutes la luz diurna tambieacuten variacutea en intensidad ofreciendo claros y oscuros diferentes todos los diacuteas evitando
la monotoniacutea El que no podamos ver directamente los componentes cromaacuteticos de la luz blanca del diacutea se debe
a que si sobre nuestro cerebro actuacutea un conjunto de estiacutemulos espectrales diferentes aqueacutel no distingue cada
uno de los componentes producieacutendose una especie de efecto aditivo de los mismos que constituye el laquocolor
de la luzraquo Este efecto es lo contrario que ocurre en el proceso auditivo en el cual el cerebro puede captar
perfectamente un tono no distinguiendo la diferente intensidad de cada uno de sus tonos
La luz artificial (figura 8) brinda la posibilidad de que podamos iluminar los objetos y a partir de la reflexioacuten de
dicha luz nuestros ojos puedan captar formas y colores Pero la tecnologiacutea aun no ha podido reproducir
exactamente la luz del sol y a eso se debe la amplia gama de laacutemparas que disponemos
382 El color de los cuerpos Comuacutenmente el color suele emplearse para sentildealar una propiedad de los
cuerpos y asiacute decimos que un cuerpo tiene un determinado color pero esto no es cierto pues el color como
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
-60-
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
-61-
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
-62-
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
-68-
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
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httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
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httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Figura 4 Distribucioacuten del flujo luminoso sobre distintas superficies
Figura 5 Aplicacioacuten de la ley de la inversa del cuadrado de ladistancia
Figura 6 Iluminancia en un punto desde dos fuentes luminosas condiferente aacutengulo de incidencia
a la direccioacuten de la radiacioacuten son directamente proporcionales a la intensidad luminosa del foco e inversamente
proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa del mismoraquo Esta ley se expresa por la foacutermula
La ley de la inversa del cuadrado de la distancia
se cumple cuando se trata de una fuente
puntual de superficies perpendiculares a la
direccioacuten del flujo luminoso y cuando la
distancia es grande en relacioacuten al tamantildeo del
foco Para fuentes de luz secundarias
(luminarias) se considera suficientemente
exacta si la distancia es por lo menos cinco
veces la maacutexima dimensioacuten de la luminaria
Seguacuten esta ley un manantial con una intensidad
luminosa uniforme de 36 candelas que emite
luz en un aacutengulo soacutelido ω siem pre constante
produciraacute sobre una superficie situada
perpendicularmente a la direccioacuten de radiacioacuten a las distancias de 12 y 3 m las siguientes iluminancias
En la superficie a 1 m E1 = I dsup21 = 36 1sup2 = 36
lux
En la superficie a 2 m E2 = I dsup22 = 36 2sup2 = 9 lux
En la superficie a 3 m E3 = I dsup23 = 36 3sup2 = 4 lux
de donde se deduce que E1 = 4 E2 = 9 E3
En la figura 5 puede observarse que el m ismo
flujo luminoso para la distancia de 2 m se
reparte sobre una superficie cuatro veces mayor
que para la distancia de 1 m y de la misma
forma para la distancia de 3 m se reparte sobre
una superficie nueve veces mayor Como E =φ S la iluminacioacuten resultante en cada superficie es respectivamente cuatro y nueve veces menor que en S1
seguacuten indica dicha ley figura 5
37 Ley del coseno
En el caso anterior la superficie
estaba situada perpendicularmente
a la direccioacuten de los rayos
luminosos pero cuando forma con
eacutesta un determinado aacutengulo a
como el manantial F de la figura 6 la foacutermula de la ley de
la inversa del cuadrado de la distancia hay que
multiplicarla por el coseno
del aacutengulo correspondiente cuya expresioacuten constituye la
llamada laquoley del cosenoraquo que se enuncia
asiacute
laquoLa iluminancia en un punto cualquiera de una superficie
es proporcional al coseno del aacutengulo de incidencia de los
rayos luminosos en el punto iluminadoraquo
En la figura 6 se representan dos fuentes luminosas F y
Facute con igual intensidad luminosa y a la misma distancia
del punto P A la fuente F con un aacutengulo de incidencia αigual a cero corresponde un cos 0 = 1 y produce una iluminacioacuten en el punto P de valor
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Naturaleza de la luzLa luz es una manifestacioacuten de la energiacutea enforma de radiaciones electromagneacuteticas capacesde afectar el oacutergano visual
Se denomina radiacioacuten la transmisioacuten de energiacuteaa traveacutes del espacio Otras manifestaciones de laenergiacutea en radiaciones de igual forma puedenobservarse en la figura 1 El conjunto de todasellas se conoce con el nombre de espectroelectromagneacutetico
Comuacutenmente se tiene la idea de que la luz deldiacutea es blanca y que la percibimos en formasencilla y uacutenica pero en realidad estaacute compuestap o r u n c o n j u n t o d e r a d i a c i o n e selectromagneacuteticas
Experimentalmente se observa que un rayo deluz blanca al atravesar un prisma triangular devidrio transparente se descompone en una bandacontinua de colores que contiene losfundamentales del arco iris (rojo anaranjadoamarillo verde azul antildeil y violeta) los cualesson radiados dentro de una determinada zona delespectro electromagneacutetico
De la misma forma el F` con aacutengulo a igual a 60ordm al que corresponde el cos 60ordm = 05 produciraacute en el mismo
punto una iluminacioacuten de valor es decir que EP = 05 EP o tambieacuten que para obtener la misma iluminacioacuten en
el punto P la intensidad luminosa de la fuente Facute debe ser doble de la de la fuente F
En la praacutectica generalmente no se conoce la distancia d del foco al punto considerado
sino su altura h a la horizontal del punto y al ser cos α = h d y d = h cos α sustituyendo
este valor en la foacutermula anterior se obtiene la siguiente en la cual interviene la altura h
38 El color
La presencia de la luz produce una serie de estiacutemulos en
nuestra retina y unas reacciones en el sistema nervioso que
comunican al cerebro un conjunto de sensaciones
cromaacuteticas (colores) El color es por lo tanto una
in te r p r e ta c ioacute n p s i c o - f i s io loacute g ic a d e l e s p e c t r o
electromagneacutetico visible Las sensaciones cromaacuteticas
dependen de la clase (composicioacuten espectral de la luz) y de
las propiedades de reflexioacuten y de transmisioacuten de los cuerpos
iluminados
381 Luz natural o luz diacutea Llamamos luz natural a la luz
proveniente del sol sea en forma directa a traveacutes de los
rayos solares o indirecta debida a la reflexioacuten de la
atmoacutesfera con o sin nubes (luz difusa) del entorno natural
de los edificios u otros objetos existentes en la superficie la
tierra (luz reflejada)
Todos estos elementos se suman constituyendo la
iluminacioacuten diurna o natural caracteriacutestica de cada regioacuten
Tambieacuten llamaremos ldquoluz blancardquo a la luz diurna que es
esencialmente variable y nos llega a traveacutes de capas de aire
de espesor variable seguacuten la eacutepoca del antildeo y la hora del diacutea
maacutes o menos cargada de agua polvo gas carboacutenico etc
De acuerdo con las latitudes altitudes y estado del cielo
La luz diurna variable en cantidad - ya que la iluminacioacuten
natural puede variar entre algunas centenas de lux a la
sombra a 100000 lux a pleno sol - variacutea tambieacuten en
calidad siendo el calor un buen aspecto para ejemplificar el tema
El calor es una sensacioacuten que depende la composicioacuten espectral de la luz de las caracteriacutesticas de reflexioacuten y
transmisioacuten del objeto iluminado y de la reaccioacuten de la sensacioacuten visual a diferentes frecuencias de la energiacutea
radiante que llega a los objetos
La luz diurna variacutea mucho en su caraacutecter de acuerdo con la hora del diacutea Va de un blanco azulado cuando la
boacuteveda celeste estaacute clara a un tono praacutecticamente blanco cuando la boacuteveda estaacute cubierta Si hay nubes claras
al norte el calor la luz variacutea de blanco al medio diacutea a blanco amarillento o naranja fuerte al atardecer Los colores
no solo variacutean con el brillo nitidez e intensidad de la boacuteveda celeste sino tambieacuten con la temperatura Esta
variacioacuten con la temperatura se da por ejemplo con la posicioacuten del sol que cuando alcanza las mayores alturas
al medio diacutea (cuando las temperaturas son mayores tambieacuten) hace que el cielo sea niacutetidamente azul Al
atardecer cuando las temperaturas son menores produce una niacutetida tendencia hacia el rojo
Este efecto depende de la cantidad de vapor de agua de la atmoacutesfera que influye en la difusioacuten de la luz y
tambieacuten del hecho que cuando el sol estaacute saliendo o ponieacutendose su luz atraviesa distancias mayores en la
atmoacutesfera lo que provoca disturbios oacutepticos
La luz natural es tambieacuten variable con la eacutepoca del antildeo Asiacute por ejemplo la luz otontildeal en las regiones templadas
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Figura 7 El espectro luminoso y los liacutemites de la luz visible o luz diacutea
Figura 8 Curvas de distribucioacuten espectral correspondientes a A- luz de diacutea normal B- laacutemparaincandescente normal C- fluorescente blanco friacuteo y D- vapor de mercurio corregido
es maacutes amarillenta Esto porque el ojo humano recibe la luz que es reflejada por el entorno (o el objeto)
iluminado Siendo el color que percibimos un resultado de la propiedad que los cuerpos tienen de reflejar una
o algunas bandas del espectro de luz blanca La vegetacioacuten de estas regiones que en su mayoriacutea es de hojas
caducas es predominantemente de color amarillo y marroacuten dando color al ambiente por la luz reflejada
Ademaacutes la luz diurna tambieacuten variacutea en intensidad ofreciendo claros y oscuros diferentes todos los diacuteas evitando
la monotoniacutea El que no podamos ver directamente los componentes cromaacuteticos de la luz blanca del diacutea se debe
a que si sobre nuestro cerebro actuacutea un conjunto de estiacutemulos espectrales diferentes aqueacutel no distingue cada
uno de los componentes producieacutendose una especie de efecto aditivo de los mismos que constituye el laquocolor
de la luzraquo Este efecto es lo contrario que ocurre en el proceso auditivo en el cual el cerebro puede captar
perfectamente un tono no distinguiendo la diferente intensidad de cada uno de sus tonos
La luz artificial (figura 8) brinda la posibilidad de que podamos iluminar los objetos y a partir de la reflexioacuten de
dicha luz nuestros ojos puedan captar formas y colores Pero la tecnologiacutea aun no ha podido reproducir
exactamente la luz del sol y a eso se debe la amplia gama de laacutemparas que disponemos
382 El color de los cuerpos Comuacutenmente el color suele emplearse para sentildealar una propiedad de los
cuerpos y asiacute decimos que un cuerpo tiene un determinado color pero esto no es cierto pues el color como
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
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Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
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httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Naturaleza de la luzLa luz es una manifestacioacuten de la energiacutea enforma de radiaciones electromagneacuteticas capacesde afectar el oacutergano visual
Se denomina radiacioacuten la transmisioacuten de energiacuteaa traveacutes del espacio Otras manifestaciones de laenergiacutea en radiaciones de igual forma puedenobservarse en la figura 1 El conjunto de todasellas se conoce con el nombre de espectroelectromagneacutetico
Comuacutenmente se tiene la idea de que la luz deldiacutea es blanca y que la percibimos en formasencilla y uacutenica pero en realidad estaacute compuestap o r u n c o n j u n t o d e r a d i a c i o n e selectromagneacuteticas
Experimentalmente se observa que un rayo deluz blanca al atravesar un prisma triangular devidrio transparente se descompone en una bandacontinua de colores que contiene losfundamentales del arco iris (rojo anaranjadoamarillo verde azul antildeil y violeta) los cualesson radiados dentro de una determinada zona delespectro electromagneacutetico
De la misma forma el F` con aacutengulo a igual a 60ordm al que corresponde el cos 60ordm = 05 produciraacute en el mismo
punto una iluminacioacuten de valor es decir que EP = 05 EP o tambieacuten que para obtener la misma iluminacioacuten en
el punto P la intensidad luminosa de la fuente Facute debe ser doble de la de la fuente F
En la praacutectica generalmente no se conoce la distancia d del foco al punto considerado
sino su altura h a la horizontal del punto y al ser cos α = h d y d = h cos α sustituyendo
este valor en la foacutermula anterior se obtiene la siguiente en la cual interviene la altura h
38 El color
La presencia de la luz produce una serie de estiacutemulos en
nuestra retina y unas reacciones en el sistema nervioso que
comunican al cerebro un conjunto de sensaciones
cromaacuteticas (colores) El color es por lo tanto una
in te r p r e ta c ioacute n p s i c o - f i s io loacute g ic a d e l e s p e c t r o
electromagneacutetico visible Las sensaciones cromaacuteticas
dependen de la clase (composicioacuten espectral de la luz) y de
las propiedades de reflexioacuten y de transmisioacuten de los cuerpos
iluminados
381 Luz natural o luz diacutea Llamamos luz natural a la luz
proveniente del sol sea en forma directa a traveacutes de los
rayos solares o indirecta debida a la reflexioacuten de la
atmoacutesfera con o sin nubes (luz difusa) del entorno natural
de los edificios u otros objetos existentes en la superficie la
tierra (luz reflejada)
Todos estos elementos se suman constituyendo la
iluminacioacuten diurna o natural caracteriacutestica de cada regioacuten
Tambieacuten llamaremos ldquoluz blancardquo a la luz diurna que es
esencialmente variable y nos llega a traveacutes de capas de aire
de espesor variable seguacuten la eacutepoca del antildeo y la hora del diacutea
maacutes o menos cargada de agua polvo gas carboacutenico etc
De acuerdo con las latitudes altitudes y estado del cielo
La luz diurna variable en cantidad - ya que la iluminacioacuten
natural puede variar entre algunas centenas de lux a la
sombra a 100000 lux a pleno sol - variacutea tambieacuten en
calidad siendo el calor un buen aspecto para ejemplificar el tema
El calor es una sensacioacuten que depende la composicioacuten espectral de la luz de las caracteriacutesticas de reflexioacuten y
transmisioacuten del objeto iluminado y de la reaccioacuten de la sensacioacuten visual a diferentes frecuencias de la energiacutea
radiante que llega a los objetos
La luz diurna variacutea mucho en su caraacutecter de acuerdo con la hora del diacutea Va de un blanco azulado cuando la
boacuteveda celeste estaacute clara a un tono praacutecticamente blanco cuando la boacuteveda estaacute cubierta Si hay nubes claras
al norte el calor la luz variacutea de blanco al medio diacutea a blanco amarillento o naranja fuerte al atardecer Los colores
no solo variacutean con el brillo nitidez e intensidad de la boacuteveda celeste sino tambieacuten con la temperatura Esta
variacioacuten con la temperatura se da por ejemplo con la posicioacuten del sol que cuando alcanza las mayores alturas
al medio diacutea (cuando las temperaturas son mayores tambieacuten) hace que el cielo sea niacutetidamente azul Al
atardecer cuando las temperaturas son menores produce una niacutetida tendencia hacia el rojo
Este efecto depende de la cantidad de vapor de agua de la atmoacutesfera que influye en la difusioacuten de la luz y
tambieacuten del hecho que cuando el sol estaacute saliendo o ponieacutendose su luz atraviesa distancias mayores en la
atmoacutesfera lo que provoca disturbios oacutepticos
La luz natural es tambieacuten variable con la eacutepoca del antildeo Asiacute por ejemplo la luz otontildeal en las regiones templadas
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Figura 7 El espectro luminoso y los liacutemites de la luz visible o luz diacutea
Figura 8 Curvas de distribucioacuten espectral correspondientes a A- luz de diacutea normal B- laacutemparaincandescente normal C- fluorescente blanco friacuteo y D- vapor de mercurio corregido
es maacutes amarillenta Esto porque el ojo humano recibe la luz que es reflejada por el entorno (o el objeto)
iluminado Siendo el color que percibimos un resultado de la propiedad que los cuerpos tienen de reflejar una
o algunas bandas del espectro de luz blanca La vegetacioacuten de estas regiones que en su mayoriacutea es de hojas
caducas es predominantemente de color amarillo y marroacuten dando color al ambiente por la luz reflejada
Ademaacutes la luz diurna tambieacuten variacutea en intensidad ofreciendo claros y oscuros diferentes todos los diacuteas evitando
la monotoniacutea El que no podamos ver directamente los componentes cromaacuteticos de la luz blanca del diacutea se debe
a que si sobre nuestro cerebro actuacutea un conjunto de estiacutemulos espectrales diferentes aqueacutel no distingue cada
uno de los componentes producieacutendose una especie de efecto aditivo de los mismos que constituye el laquocolor
de la luzraquo Este efecto es lo contrario que ocurre en el proceso auditivo en el cual el cerebro puede captar
perfectamente un tono no distinguiendo la diferente intensidad de cada uno de sus tonos
La luz artificial (figura 8) brinda la posibilidad de que podamos iluminar los objetos y a partir de la reflexioacuten de
dicha luz nuestros ojos puedan captar formas y colores Pero la tecnologiacutea aun no ha podido reproducir
exactamente la luz del sol y a eso se debe la amplia gama de laacutemparas que disponemos
382 El color de los cuerpos Comuacutenmente el color suele emplearse para sentildealar una propiedad de los
cuerpos y asiacute decimos que un cuerpo tiene un determinado color pero esto no es cierto pues el color como
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
-67-
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
-68-
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
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httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Figura 7 El espectro luminoso y los liacutemites de la luz visible o luz diacutea
Figura 8 Curvas de distribucioacuten espectral correspondientes a A- luz de diacutea normal B- laacutemparaincandescente normal C- fluorescente blanco friacuteo y D- vapor de mercurio corregido
es maacutes amarillenta Esto porque el ojo humano recibe la luz que es reflejada por el entorno (o el objeto)
iluminado Siendo el color que percibimos un resultado de la propiedad que los cuerpos tienen de reflejar una
o algunas bandas del espectro de luz blanca La vegetacioacuten de estas regiones que en su mayoriacutea es de hojas
caducas es predominantemente de color amarillo y marroacuten dando color al ambiente por la luz reflejada
Ademaacutes la luz diurna tambieacuten variacutea en intensidad ofreciendo claros y oscuros diferentes todos los diacuteas evitando
la monotoniacutea El que no podamos ver directamente los componentes cromaacuteticos de la luz blanca del diacutea se debe
a que si sobre nuestro cerebro actuacutea un conjunto de estiacutemulos espectrales diferentes aqueacutel no distingue cada
uno de los componentes producieacutendose una especie de efecto aditivo de los mismos que constituye el laquocolor
de la luzraquo Este efecto es lo contrario que ocurre en el proceso auditivo en el cual el cerebro puede captar
perfectamente un tono no distinguiendo la diferente intensidad de cada uno de sus tonos
La luz artificial (figura 8) brinda la posibilidad de que podamos iluminar los objetos y a partir de la reflexioacuten de
dicha luz nuestros ojos puedan captar formas y colores Pero la tecnologiacutea aun no ha podido reproducir
exactamente la luz del sol y a eso se debe la amplia gama de laacutemparas que disponemos
382 El color de los cuerpos Comuacutenmente el color suele emplearse para sentildealar una propiedad de los
cuerpos y asiacute decimos que un cuerpo tiene un determinado color pero esto no es cierto pues el color como
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
-67-
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
-68-
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
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httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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tal no existe ni se produce en ellos Los cuerpos solo tienen unas determinadas propiedades de reflejar
transmitir o absorber los colores de la luz que reciben La impresioacuten del color de un cuerpo depende por lo tanto
de la composicioacuten espectral de la luz con que se ilumina y de las propiedades que posea de reflejarla
transmitirla o absorberla Entonces si tenemos un cuerpo que tiene la capacidad de reflejar todos los colores del
espectro de la luz visible entonces lo veremos de color blanco Si por el contrario el cuerpo absorbe toda la luz
visible que incide sobre el lo veremos como negro
383 Efectos psiacutequicos Armoniacutea de colores Estaacute comprobado que el color del medio ambiente produce en el
observador reacciones psiacutequicas o emocionales Por ello el emplear los colores de forma adecuada es un tema
del mayor intereacutes para los psicoacutelogos arquitectos luminoteacutecnicos y decoradores No se pueden establecer
reglas fijas para la eleccioacuten del color apropiado con el fin de conseguir un efecto determinado pues cada caso
requiere ser tratado de una forma particular Sin embargo existe una serie de experiencias en las que se ha
comprobado las sensaciones que producen en el individuo determinados colores
Una de las primeras sensaciones es la de calor o friacuteo de aquiacute que se hable de laquocolores caacutelidosraquo y laquocolores
friacuteosraquo Los colores caacutelidos son los que en el espectro visible van desde el rojo al amarillo verdoso y los friacuteos
desde el verde al azul Un color seraacute maacutes caacutelido o maacutes friacuteo seguacuten sea su tendencia hacia el rojo o hacia el azul
respectivamente Los colores caacutelidos son dinaacutemicos excitantes y producen una sensacioacuten de proximidad
mientras que los colores friacuteos calman y descansan produciendo una sensacioacuten de lejaniacutea
Asimismo los colores claros animan y dan sensacioacuten de ligereza mientras que los colores oscuros deprimen
y producen sensacioacuten de pesadez Cuando se combinan dos o maacutes colores y producen un efecto agradable
se dice que armonizan La armoniacutea de colores se produce pues mediante la eleccioacuten de una combinacioacuten de
colores que es agradable y hasta placentera para el observador en una situacioacuten determinada El nuacutemero de
combinaciones armoniosas es praacutecticamente infinito y el logro de cada una de ellas entra en el campo del arte
39 Factores que influyen en la visioacuten
Sin luz no hay visioacuten pues el ojo no puede transmitir a nuestro cerebro ninguna informacioacuten de todo cuanto nos
rodea En la percepcioacuten visual de los objetos influyen los siguientes factores
bull Iluminacioacuten
bull Contraste
bull Sombras
bull Deslumbramiento
bull Ambiente cromaacutetico
Todos guardan una relacioacuten entre siacute y cualquiera de ellos puede tener un valor decisivo
391 Iluminacioacuten En numerosas investigaciones se ha podido comprobar que la capacidad visual depende
de la iluminacioacuten y que eacutesta afecta al estado de aacutenimo de las personas a su aptitud para desarrollar un trabajo
a su poder de relajacioacuten etceacutetera Cada actividad requiere una determinada iluminacioacuten nominal que debe existir
como valor medio en la zona en que se desarrolla la misma El valor medio de iluminacioacuten para una determinada
actividad estaacute en funcioacuten de una serie de factores entre los que se puede citar
bull Tamantildeo de los detalles a captar
bull Distancia entre el ojo y el objeto observado
bull Factor de reflexioacuten del objeto observado
bull Contraste entre los detalles del objeto y el fondo sobre el que destaca
bull Tiempo empleado en la observacioacuten
bull Rapidez de movimiento del objeto
Cuanto mayor sea la dificultad para la percepcioacuten visual mayor debe ser el nivel medio de iluminacioacuten Esta
dificultad se acentuacutea mucho maacutes en las personas de edad avanzada de ahiacute que eacutestas necesiten maacutes luz que
los joacutevenes para realizar un trabajo con igual facilidad Se ha comprobado que mientras un nintildeo de 10 antildeos para
leer normalmente una paacutegina de un libro con buena impresioacuten necesita un nivel medio de iluminacioacuten de 175
lux una persona de 40 antildeos precisa 500 lux y otra de 60 antildeos 2500 lux Considerando todos estos factores se
han fijado unos valores miacutenimos de iluminacioacuten para cada cometido visual que se indican en las normas
correspondientes
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
-69-
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
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Publicado en arquinstal_CD
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energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
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Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
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httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Color objeto Color del fondo
Negro Amarillo
Verde Blanco
Rojo Blanco
Azul Blanco
Blanco Azul
Negro Blanco
Amarillo Negro
Blanco Rojo
Blanco Verde
Blanco Negro
Tabla 5 Contrastes de colores en orden decreciente
Entre la tarea visual y la superficie de trabajo 012569
Entre la tarea visual y el espacio circundante 041736
Entre la fuente de luz y el fondo 083403
Maacutexima relacioacuten de luminancia en el campo visual 016736
Tabla 6 Maacuteximas relaciones de luminancia admisibles
392 Contraste Como vimos al tratar de la luminancia
el ojo soacutelo aprecia diferencias de luminancia La
diferencia de luminancia entre el objeto que se observa
y su espacio inmediato es lo que se conoce por
contraste Los trabajos que requieran gran agudeza
visual precisan de un mayor contraste Combinando bien
los grados de reflexioacuten de las superficies de un recinto
se obtiene una disminucioacuten armoacutenica de la luminancia
producieacutendose con ello un contraste faacutecil de distinguir
Las mejores condiciones visuales se consiguen cuando
el contraste de iluminancia entre el objeto visual y las
superficies circundantes se mantiene dentro de unos
liacutemites determinados La relacioacuten de luminancias en el
campo visual no debe ser menor de 13 ni mayor de 31
Tambieacuten existe un contraste de colores en la tabla
adjunta podemos ver algunos de eacutestos
393 Sombras Si no tuvieacuteramos dos ojos no veriacuteamos los objetos en relieve es decir unos maacutes cerca que
otros Ello se debe a que en cada ojo se forma una imagen ligeramente distinta y al juntarse las dos en el
cerebro dan la sensacioacuten de relieve
Pero ademaacutes para poder captar el relieve de los objetos es preciso que eacutestos presenten unas zonas menos
iluminadas que otras Estas zonas menos iluminadas son las sombras las cuales destacan las formas plaacutesticas
de los objetos Las sombras en siacute son el resultado de una diferencia de luminancia respecto a zonas maacutes
iluminadas Se distinguen dos clases de sombras fuertes y suaves Sombras fuertes son las que resultan de
iluminar un objeto con luz dirigida intensa desde un punto determinado maacutes o menos alejado y se caracterizan
por su profunda oscuridad y dureza con alto efecto de relieve En contraposicioacuten a las sombras fuertes las
sombras suaves son las que resultan de iluminar un objeto con una luz difusa y se caracterizan por su suavidad
y menor efecto de relieve
394 Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenoacutemeno de la visioacuten que produce molestia o disminucioacuten
en la capacidad para distinguir objetos o ambas cosas a la vez debido a una inadecuada distribucioacuten o
escalonamiento de luminancias o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo
Este fenoacutemeno actuacutea sobre la retina del ojo en la cual produce una eneacutergica reaccioacuten fotoquiacutemica
insensibilizaacutendola durante un cierto tiempo transcurrido el cual vuelve a recuperarse Los efectos que origina
el deslumbramiento pueden ser de tipo psicoloacutegico (molesto) o de tipo fisioloacutegico (perturbador) En cuanto a la
forma de producirse puede ser directo como el proveniente de laacutemparas luminarias o ventanas que se
encuentren situadas dentro del campo visual o reflejado por superficies de gran reflectancia especialmente
superficies especulares como las del metal pulido Los principales factores que intervienen en el
deslumbramiento son
a La iluminancia de la fuente de luz o de las superficies iluminadas A mayor luminancia corresponde mayor
deslumbramiento siendo el valor maacuteximo tolerable para la visioacuten directa de 7500 cd msup2 Las dimensiones de
la fuente de luz en funcioacuten del aacutengulo subtendido por el ojo a partir de los 45ordm con respecto a la vertical En la
figura el deslumbramiento tiene lugar dentro del aacutengulo visual a partir de los 45ordm (zona rayada de la figura) elcual
depende de la profundidad a y de la altura hs a que se encuentran las luminarias sobre los ojos Por otra parte
un aacuterea grande de baja luminancia como un panel luminoso o varias laacutemparas en conjunto (laacutemparas
fluorescentes desnudas) como en las aulas de la FAU cada una de ellas con baja luminancia puede producir
el mismo deslumbramiento que una sola fuente de pequentildeas dimensiones con mayor luminancia
b La situacioacuten de la fuente de luz Cuanto maacutes lejos se encuentre la fuente en la liacutenea de visioacuten menor
deslumbramiento produce Tambieacuten disminuye el deslumbramiento a medida que la fuente queda maacutes por
encima del aacutengulo visual La situacioacuten de laacutemparas ubicadas perpendicularmente a la direccioacuten de la mirada del
observador favorece el deslumbramiento Debe evitarse el deslumbramiento reflejado situando las fuentes
luminosas fuera de la zona ofensiva que significa tener la fuente de luz arriba y hacia el frente del observador
Lo correcto es que la luz incida lateralmente al
plano de lectura
c El contraste entre la luminancia de la fuente
de luz y la de sus alrededores A mayor
c o n t r a s t e d e l u m i n a n c i a m a y o r
deslumbramiento Las maacuteximas relaciones de
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
enarquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB414pdf]
bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Figura 9 Iluminacioacuten artificial Designaciones en tabla adjunta
luminancia admisibles en el campo visual del observador al objeto de evitar el deslumbramiento se dan en la
tabla
d El tiempo de exposicioacuten Una luminancia de valor bajo puede producir deslumbramiento si el tiempo de
exposicioacuten es largo Dados los efectos tan perjudiciales que produce el deslumbramiento deben tomarse todas
las medidas posibles para evitarlo
395 Ambiente cromaacutetico El color de la luz y los colores soacutelidos existentes en el espacio facilitan el
reconocimiento de todo cuanto nos rodea Los efectos psicofiacutesicos que producen se definen como ambiente
cromaacutetico El ambiente cromaacutetico tiene gran influencia en el estado de aacutenimo de las personaspor lo que en
la iluminacioacuten de un recinto local o habitacioacuten las intensidades de iluminacioacuten el color de la luz su reproduccioacuten
cromaacutetica y los colores de las superficies interiores deben estar perfectamente armonizados y adaptados a la
funcioacuten visual o trabajo a desarrollar Como indicacioacuten general si las intensidades de iluminacioacuten son bajas los
colores apropiados deben ser caacutelidos y si son mayores blancos o luz diacutea
4 RECOMENDACIONES GENERALES DE DISENtildeO EN ILUMINACIOacuteN ARTIFICIAL
Cuando disentildeemos una oficina deberemos tener en cuenta al menos 5 situaciones generales de las cuales
cuatro pueden verse en la figura adjunta
41 iluminacioacuten total independiente de
cercaniacutea a ventana Lo maacutes usual en
nuestro medio con el agravante que al
p lantearse la sector izac ioacuten de
encendido este no coincide con la
cercaniacutea a ventanas o existe un solo
circuito que enciende las luces de un
gran saloacuten
42 Caso A debe cuidarse que por la
cercaniacutea a una ventana el trabajador no
sufra deslumbramiento Puede disponer
de una iluminacioacuten general que otorgue
el 30 a 50 de la luminancia requerida
y el resto lo supla una luz direccional
43 Caso B trabajar con un cielorraso
blanco para que actuacutee como un gran
difusor se requieren laacutemparas de alta
potencia ya que el haz debe recorrer
una distancia mayor
44 Caso C no disponer de luz general
y trabajar con una situacioacuten mixta de luz
natural y una laacutempara de mesa
45 Caso D Plantea un disentildeo
complejo donde se busca definir aacutereas
en un gran espacio por medio de la
intensidad y tono de luz Requiere de
disentildeo y recursos para cubrir todos los requerimientos aunque se logran espacios de una gran riqueza visual
que mejoran las condiciones aniacutemicas del trabajador
En el disentildeo de la iluminacioacuten debe tenerse especial cuidado en evitar el deslumbramiento y molestos reflejos
en las pantallas de computadoras En la Figura 11 se muestran algunos casos a tener en cuenta En las tres
tablas que se adjuntan pueden encontrarse los requerim ientos de iluminacioacuten para oficinas junto al color
aparente recomendado y tipos de laacutemparas
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Tabla 7 Nomenclatura de tipos de iluminacioacuten
A Liacutemites geomeacutetricos del deslumbramiento para iluminacioacuten artificial Deben evitarse las luminarias de luminosidad alta
A1 (gt 200 cdmsup2) con cono luminoso de gran apertura (aacutengulo gt 75ordm)
B Iluminacioacuten correcta de un moacutedulo informaacutetico Se requieren precauciones especiales
A2 La iluminacioacuten directa debe disponerse de manera que el plano de trabajo esteacute exento de deslumbramiento Las fuentes deluz dirigida deben disponerse de manera que quede un aacutengulo de 30ordm como miacutenimo sobre la vista o por debajo del planohorizontal del ojo Si las luminarias no estaacuten elegidas cuidadosamente en las habitaciones largas se dan las mayoresposibilidades de que se produzcan deslumbramientos
C Regla praacutectica para calcular la fuente de luz separacioacuten y altura S gt 2 x Hm SW = S2
Tabla 8 Nomenclatura iluminacioacuten
Zona Iluminacioacuten (lux) a900 mm sobre el
suelo
Color aparentede la luz de las
laacutemparas
Letras dereferencia delas laacutemparas
Notas
Oficina General500
Intermedio ocaacutelido
CDEFHLPMinimizar los reflejos sobre las superficies de trabajo o mamparas mediante lacuidadosa seleccioacuten y situacioacuten de luminarias consideacuterense la luz indirecta y la luzde trabajo Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas Con PantallasDe Ordenador
350-500
Oficinas De Dibujo7d
Friacuteo intermedio ocaacutelido
ACDEFGHSi la reproduccioacuten del color es importante useacutense laacutemparas C o D Recueacuterdeseque los tableros de dibujo pueden ser inclinados estuacutediense la iluminacioacuten detrabajo Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Juntas
500Intermedio o
caacutelidoCOEFGLNP
Consideacuterese el uso de diferentes sistemas de iluminacioacuten con circuitosindependientes para poderse adaptar a funciones alternativas Seraacute preciso queal menos uno de los circuitos tengadispositivo reductor de intensidad Preferibles las de alta frecuencia
Salas de Reuniones350-500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLNPConsideacuterese la iluminacioacuten sobre una de las paredes para presentaciones Seraacutenecesario que el ciacuterculo principal tenga dispositivo reductor de intensidad
Salas deComputadoras 500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLEviacutetense los reflejos sobre las pantallas Cercioacuterese de que sean bien visibles losroacutetulos con iluminacioacuten interna Proporcioacutenese iluminacioacuten de trabajo para tareasde mantenimiento Preferibles las de alta frecuencia
Oficinas deIntermediariosFinancieros
350-500Intermedio o
caacutelidoCDEFGH
Asegurar una iluminacioacuten uniforme en todo el conjunto en especial sobre lospeldantildeos de las escaleras Eviacutetense los reflejos y teacutengase en cuenta el aacutengulo devisioacuten en las escaleras de subida y bajada
Pasillos EscalerasVestibulos Almacenes(Planta Baja)
150-200Intermedio o
caacutelidoCDEFGHLP
Consideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Recepcioacuten (Mostrador)500
Intermedio ocaacutelido
CDEFGHLPConsideacuterese la necesidad de proporcionar una iluminacioacuten espectacular la de unailuminacioacuten para exhibicioacuten y la iluminacioacuten de seguridad
Comedores150-300
Intermedio ocaacutelido
DHMNPEstuacutediese la disposicioacuten de circuitos independientes para posibilitar distintasfunciones tambieacuten la de iluminacioacuten para exhibicioacuten
MostradoresAutoservicio 500
Intermedio ocaacutelido
DHPPuede ser necesario el empleo de laacutemparas especiales
Cocina500
Intermedio ocaacutelido
DEF
Tabla 9 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - A
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
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Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Referencia dela laacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura de coloraproximad
a (ordmK)
Iacutendice dereproducci
oacuten delcolor CIE
Caracteriacutestica de reproduccioacuten del color(basadas en la apreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
TUBOS
FLUORESCENTES
ALuz Sur equilibriocolorimeacutetrico
luz friacutea 6500Similar a la luz de un lucernario orientadoal norte enfatiza los azules y en menorgrado los verdes
Se aplica en aquellos lugares en que seprecisa una reproduccioacuten del color similar a laluz cenital del norte Su aspecto es friacuteo Nodebe usarse para uso normal de oficina
B Luz de diacutea artificial luz friacutea 6500
Similar a la luz norte equilibriocolorimeacutetrico pero con mayor emisioacuten deradiacioacuten ultravioleta para concordar conla luz natural
Como el anterior pero para utilizacioacuten cuandose requiera un color criacutetico seguacuten la BS 950Part 1
CTriphosphor 4000ordmK
luzintermedia
4000 1BColor aparente blanco neutro Enfatiza losnaranjas verdes y azules-violeta peroamortigua los amarillos y rojos obscuros
Oficinas almacenes comerciales
DTriphosphor 3000ordmK
luz caacutelida 3000 1BColor aparente blanco caacutelido Como elanterior pero mayor eacutenfasis en los rojos
Oficinas restaurantes tiendas (en especial dealimentacioacuten)
E Blanca (estaacutendar)
luzintermedia
3500
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes Amortigua los rojos y hastacierto punto los azules que tienden avioletas
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
FB lanca caacute l ida(estaacutendar)
luz caacutelida 3000
Enfatiza los amarillos y en menor gradolos verdes los rojos quedan ligeramenteamortiguados Amortigua los azules queviran hacia el violeta
Para usos generales cuando el rendimientoeficaz sea requerimiento baacutesico
ACaracteriacutesticas constructivas y operativas las laacutemparas tubulares fluorescentes son fuentes de luz lineal de baja presioacuten cuyas diferencias encolor aparente y reproduccioacuten de color se deben al uso de distintos revestimientos de foacutesforo En general su eficacia decrece con el aumento dela fidelidad de reproduccioacuten del color
BCaracteriacutesticas constructivas y operativas El rendimiento lumiacutenico estaacute afectado por la temperatura ambiente Puede emplearse con un reductorde alumbrado utilizando para ello un mecanismo de control especial Todas las laacutemparas tienen posiciones de funcionamiento universales En elmercado existen laacutemparas de menor potencia
Tabla 10 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes - B
Referencia de lalaacutempara
Designacioacuten de lalaacutempara (Las
letras mayuacutesculasdesignan loscolores BS)
Caracteriacutesticas constructivas y operativas
Coloraparente
de lalaacutempara
Temperatura
de coloraproximada (K)
Iacutendice de reproduccioacuten delcolor (basadas en laapreciacioacuten visual)
Aplicaciones tiacutepicas
LAacuteM
PA
RA
S D
E D
ES
CA
RG
A A
LTA
PR
ES
IOacuteN
G Mercurio conhalogenuros(MBI)(HQI)
laacutempara de mercurio de alta presioacuten conaditivos de halogenuros metaacutelicos en tubo dearco de silicio ampolla exterior clara Periacuteodode calentamiento hasta el rendimiento deservicio de unos 5 minutos Reencendido unos10 minutos o menos si se emplean circuitosespeciales
luzintermedia
3000 -5500
Se enfatizan por igual losverdes y los azules y algomaacutes los amarillos lareproduccioacuten de los rojos esvariable seguacuten el tipo delaacutempara y el fabricante
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemplotiendas y oficinas
H Fluorescente dehalogenuros demercurio (MBIF)
laacutempara MBI con revestimientofluorescente en la superficie interna de laampolla exterior
luzintermedia
4000 Como las MBI Como las MBI
J Vapor de sodiode alta presioacuten(SON)
laacutempara de sodio de alta presioacuten con tubo dearco en el interior de la ampolla opal exteriorPeriacuteodo de calentamiento hasta el rendimientode servicio de unos 2 minutos El reencendidopuede efectuarse en 1 minuto si se utiliza uncebado exterior
luz caacutelida 2100 Se enfatizan fuertemente losamarillos y en menor medidalos rojos Verdes aceptableslos azules que viran hacia elvioleta quedan muyamortiguados
Aplicaciones industriales ycomerciales por ejemploedificios faacutebricas de techosmuy altos iluminacioacutenespacios exteriorescarreteras
K Vapor de sodiodealta presioacuten(SONT)
laacutempara SON con ampolla exterior clara luz caacutelida 2100 Como las SON Como las SON
L SON-de Luxe Como la anterior pero con color aparenteblanco y mejor reproduccioacuten del color
luz caacutelida 2300 luz blanca dorada mejorreproduccioacuten de verdes yazules
Iluminacioacuten indirecta deoficinas
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
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iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Figura 6 Tipos de iluminacioacuten natural seguacuten uso del local
Figura 10 alternativas de ubicacioacuten de vidriados
Figura 11 Iluminacioacuten general
LAacute
MP
AR
AS
IN
CA
ND
ES
CE
NT
ES M Haloacutegenas de
filamento detungsteno (TH)
laacutemparas compactas de filamento de tungstenode ampolla clara o mateada o con ampollarellena de halogenuros que impiden elobscurecimiento paulatino y alargan la vida uacutetilyo rendimiento que es bastante bajo los tiposlineales deben restringirse a uso horizontal
luz caacutelida 2900 Enfatiza fuertemente losrojos y en menor grado losamarillos y verdes los azulesquedan muy amortiguados
Iluminacioacuten de escaparatesy zonas de recepcioacuten
M Bajo voltaje(TH)
Caacutepsula muy pequentildea y reflector luz caacutelida 3000 Gran calidad de reproduccioacutende colores con mejora en losverdes y azules
Escaparates eacutenfasis sobrepuntos singulares y zonasrecepcioacuten
N laacutemparas detungsteno parailuminacioacutengeneral (GLS)
Filamento de tungsteno en el interior de ampollaclara o mateada rellena con un gas inerteRendimiento relativamente bajo Encendidototal inmediato Emisioacuten luminosa sensible a lasvariaciones de voltaje De faacutecil encendido yadaptacioacuten a dispositivos de alumbradoreducido
luz caacutelida 2700 Como las TH Hoteles restaurantesviviendas
N Reflectores detungsteno
Filamento de tunsteno en bulbo metalizadointeriormente Existe una gran variedad en elmercado
luz caacutelida 2700 Como las TH Escaparates y eacutenfasissobre puntos singulares
P laacutemparasfluorescentescompactas
luz caacutelida 2700
TABLA 11 Recomendaciones sobre niveles de iluminacioacuten y colores aparentes 3
5 ILUMINACIOacuteN DE INTERIORES
51 Sistema de iluminacioacuten de interiores
En la iluminacioacuten de interiores existen tres sistemas relacionados
con la distribucioacuten de la luz sobre el aacuterea a iluminar Estos tres
sistemas son los siguientes
511 Iluminacioacuten general Se denomina de esta forma la
iluminacioacuten en la cual el tipo de luminaria su altura de montaje
y su distribucioacuten se determinan de forma que se obtenga una
iluminacioacuten uniforme sobre toda la zona a iluminar La
distribucioacuten luminosa maacutes normal se obtiene colocando las
luminarias de forma simeacutetrica en filas A veces cuando se
emplean laacutemparas fluorescentes puede resultar conveniente una
colocacioacuten de luminarias en liacuteneas continuas
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
-61-
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Figura 12 Iluminacioacuten general localizada
Iluminacioacuten localizadalux
Iluminacioacuten gral miacutenimalux
250 50
500 75
1000 100
2000 150
5000 200
10000 300
Tabla 12
Figura 13 Iluminacioacuten localizada
Este sistema de ilum inacioacuten presenta la ventaja de que la iluminacioacuten es independiente de los puestos de
trabajo por lo que eacutestos pueden ser dispuestos o cambiados en la forma que se desee Tiene el inconveniente
de que la iluminancia media proporcionada no se puede hacer corresponder a las personas que precisen mayor
iluminacioacuten (personas de mayor edad) o a las zonas que por su trabajo requieran niveles maacutes altos (figura 16)
512 Alumbrado general localizado Consiste en colocar las
luminarias de forma que ademaacutes de proporcionar una iluminacioacuten
general uniforme permitan aumentar el nivel de las zonas que lo
requieran seguacuten el trabajo en ellas a realizar Presenta el
inconveniente de que si se efectuacutea un cambio de dichas zonas
hay que reformar la instalacioacuten de alumbrado (figura 12)
513 Alumbrado localizado Consiste en producir un nivel
medio de iluminacioacuten general maacutes o menos moderado y colocar un alumbrado directo para disponer de
elevados niveles medios de iluminacioacuten en aquellos puestos
especiacuteficos de trabajo que lo requieran (figura 13) Para eliminar
en todo lo posible las molestias de las continuas y fuertes
adaptaciones visuales que lleva consigo este sistema de
iluminacioacuten debe existir una relacioacuten entre el nivel de
iluminacioacuten de la zona de trabajo y el nivel de iluminacioacuten
general del local cuyos valores se dan en la tabla En el estudio
de todo alumbrado debe determinarse para cada caso cuaacutel de
los tres sistemas citados es el maacutes conveniente
La experiencia ha demostrado que un alumbrado general en
locales destinados a oficinas talleres etc proporciona las
mejores condiciones de visibilidad dando al ambiente un aspecto sereno y armonioso siendo por ello preferido
Los alumbrados general localizado y localizado vienen siendo menos empleados debido a la evolucioacuten de las
laacutemparas de descarga eleacutectrica pues al ofrecer eacutestas un elevado rendimiento luminoso los altos niveles
requeridos para los mismos se alcanzan de forma econoacutemica con una iluminacioacuten general Por ello estos
sistemas de iluminacioacuten estaacuten limitados a aquellos casos en los que por estar desfavorablemente situados los
lugares de trabajo el alumbrado general no es econoacutemicamente aconsejable
52 Caacutelculo de un alumbrado interior por el meacutetodo del rendimiento de la iluminacioacuten
Para el caacutelculo de un alumbrado interior debe partirse de los datos fundamentales relativos a
bull Tipo de actividad a desarrollar
bull Dimensiones y caracteriacutesticas fiacutesicas del local a iluminar
Conocidos estos datos se puede fijar la iluminancia media a obtener y las condiciones de calidad que debe
cumplir el alumbrado de acuerdo con los factores que influyen en la visioacuten para llegar a determinar el tipo de
luminaria y la clase de fuente de luz maacutes adecuadas el sistema de alumbrado maacutes idoacuteneo y la distribucioacuten maacutes
conveniente Con los datos anteriores se efectuacutean los caacutelculos correspondientes para hallar el flujo luminoso
necesario y fijar respecto al mismo la potencia de las laacutemparas el nuacutemero de puntos de luz y la distribucioacuten
de las luminarias El flujo luminoso total necesario se calcula aplicando la foacutermula en
la cual
φT = Flujo luminoso total necesario (luacutemenes)
Em = lluminancia media (lux)
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
-60-
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
-61-
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
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httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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COLOR FACTOR REFLECCIOacuteN MATERIAL FACTOR REFLECCIOacuteN
Blanco 070 - 085 Mortero claro 035 - 055
Techo acuacutestico blanco 050 - 065 Mortero oscuro 020 - 030
Gris claro 040 - 050 Hormigoacuten claro 030 - 050
Gris oscuro 010 - 020 Hormigoacuten oscuro 015 - 025
Negro 003 - 007 Arenisca clara 030 - 040
Crema amarillo claro 050 - 075 Arenisca oscura 015 - 025
Marroacuten claro 030 - 040 Ladrillo claro 030 - 040
Marroacuten oscuro 010 - 020 Ladrillo oscuro 015 - 025
Rosa 045 - 055 Maacutermol blanco 060 - 070
Rojo claro 030 - 050 Granito 015 - 025
Rojo oscuro 010 - 020 Madera clara 030 - 050
Verde claro 045 - 065 Madera oscura 010 - 025
Verde oscuro 010 - 020 Espejo de vidrio plateado 080 - 090
Azul claro 040 - 055 Aluminio mate 055 - 060
Azul oscuro 005 - 015 Aluminio anodizado 080 - 085
Tabla 13
Figura 14 Esquema de un recinto interior
S = Superficie a iluminar (msup2)
η = Rendimiento de la iluminacioacuten
fc = Factor de conservacioacuten de la instalacioacuten
521 lluminancia media (Em) La iluminancia media se fija de acuerdo con la actividad a desarrollar
generalmente seguacuten tablas confeccionadas con arreglo a los factores que influyen en la visioacuten En las tablas 9
a 11 se indican las iluminancias medias recomendadas para el alumbrado de interiores en funcioacuten de la clase
y lugar de trabajo
522 Rendimiento de la iluminacioacuten (η) El rendimiento de la iluminacioacuten depende de dos factores principales
bull Rendimiento del local ηR
bull Rendimiento de la luminaria ηL
Entre ellos existe la siguiente relacioacuten η = ηR x ηL
El rendimiento del local depende de sus
dimensiones y de los factores de reflexioacuten del
techo ρ1 paredes ρ2 y suelo ρ3 (Tabla 13) y de
la forma de distribucioacuten de la luz por la
luminaria (curva fotomeacutetrica) El rendimiento
de la lum inaria depende de sus
caracteriacutesticas de construccioacuten y de la
temperatura ambiente del local cuando se
trata de lum inarias para laacutem paras
fluorescentes normales Tanto la curva
fotomeacutetrica como el rendimiento de la
luminaria debe ser proporcionado por el
fabricante La influencia de las dimensiones
del local en el rendimiento de la luminaria
viene dada por un iacutendice que las relaciona
llamado iacutendice del local K seguacuten las
foacutermulas
K = a x b h (a + b) para luminarias desde A1 a la C4 de la tabla 14
K = 3 a x b 2h (a + b) para luminarias desde la D2 a la E3 de la tabla 14
a y b = Dimensiones de la superficie rectangular del recinto (figura 19)
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y las luminarias
h = Distancia entre el plano de trabajo (085 m sobre el suelo) y el techo
La tabla 14 corresponde a los valores de los rendimientos del loc al ηR calculados teniendo en cuenta los
factores anteriormente expuestos para las curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa
representadas en la figura 20 y para diferentes combinaciones de los factores de reflexioacuten del techo paredes
-60-
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
-61-
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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y suelos del local tomando como base una distribucioacuten regular de las luminarias
523 Factor de conservacioacuten (fc) Este factor estaacute determinado por la peacuterdida del flujo luminoso de las
laacutemparas debida tanto a su envejecimiento natural como al polvo o suciedad que puede depositarse en ellas
y a las peacuterdidas de reflexioacuten o transmisioacuten de la luminaria por los mismos motivos Los valores del factor de
conservacioacuten oscilan entre 050 y 080 El valor maacutes alto corresponde a instalaciones situadas en locales limpios
efectuadas con luminarias cerradas y laacutemparas de baja depreciacioacuten luminosa en los que se efectuacutean limpiezas
frecuentes y reposiciones de laacutemparas totales o por grupos mientras que el valor maacutes bajo corresponde a
locales polvorientos o sucios con un deficiente mantenimiento de la instalacioacuten de alumbrado
524 Nuacutemero de puntos de luz (N) El nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias se calcula
dividiendo el valor del flujo total necesario por el flujo luminoso nominal de la laacutempara o laacutemparas contenidas en
una luminaria Siendo
N = Nuacutemero de puntos de luz o luminarias
φT = Flujo luminoso total necesario
φ L = Flujo luminoso nominal de las laacutemparas contenidas en una luminaria
De la foacutermula anterior se deduce que para un mismo flujo luminoso total el nuacutemero de puntos de luz disminuye
a medida que aumenta el flujo luminoso de cada luminaria Es loacutegico pensar que si se utilizan luminarias dotadas
con laacutemparas de elevado flujo luminoso se consigue el mismo flujo total con menor inversioacuten econoacutemica pero
hay que tener tambieacuten en cuenta que al disminuir el nuacutemero de puntos de luz la uniformidad media de la
iluminacioacuten es menos efectiva ya que debe existir una mayor separacioacuten entre ellos para su distribucioacuten regular
dando lugar a zonas intermedias con menos iluminacioacuten
525 Factor de uniformidad media (f u m) La uniformidad media se determina por un factor que relaciona la
iluminancia miacutenima con la iluminancia media de la siguiente forma
Para conseguir una uniformidad media aceptable a la vez que un miacutenimo riesgo de deslumbramiento las
luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la
correspondiente distancia d entre las mismas
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
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bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
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Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
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Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
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bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Figura 15 Curvas de distribucioacuten simeacutetrica de la intensidad luminosa (conluminarias para laacutemparas fluorescentes y similares se toma como base la curva de valor mediode la respectiva luminaria)
526 Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo (h) La altura que debe tomarse para las distintas
clases de iluminacioacuten viene dada por las siguientes relaciones
Altura miacutenima h = 2 3 h Altura aconsejable h =3 4 h Altura oacuteptima h = 4 5 h
En el caso de iluminacioacuten indirecta y semi-indirecta no debe superarse el valor correspondiente a la altura
oacuteptima
527 Distancia entre luminarias (d) La distancia entre luminarias estaacute en funcioacuten de la altura h sobre el plano
de trabajo Seguacuten sea el aacutengulo de abertura del haz de la luminaria habraacuten de tomarse diferentes distancias
Estas distancias son
Para luminarias con distribucioacuten intensiva d lt 12 h
Para luminarias con distribucioacuten semi-intensiva o semi-extensiva d lt 15 h
Para luminarias con distribucioacuten extensiva d lt 16 h
528 Tipo de luminaria La seleccioacuten del tipo de luminaria con respecto a la altura del local se hace de la
siguiente forma
Altura local Tipo de luminaria
hasta 4 m Extensiva
de 4 a 6 m Semi-extensiva
de 6 a 10 m Semi-intensiva
maacutes de 10 m Intensiva
Tabla 14 Tipo de luminaria recomendada seguacuten altura local
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Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
bull Goacutemez Gonzaacutelez Ricardo (2002) Los diodos LED Versioacuten 01 (30 sep 2002)
[httpwwwiearoboticscompersonalricardoarticulosdiodos_ledindexhtml]
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bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
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bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
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bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
Tablas 15a Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
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bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
bull Goacutemez Gonzaacutelez Ricardo (2002) Los diodos LED Versioacuten 01 (30 sep 2002)
[httpwwwiearoboticscompersonalricardoarticulosdiodos_ledindexhtml]
bull Guaspari E (1991) Informacioacuten baacutesica para proyectar la iluminacioacuten de negocios OSRAM Bs As
bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
[httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB411pdf]
bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
enarquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB414pdf]
bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Tablas 15b Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
-69-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
-70-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
-71-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
bull Goacutemez Gonzaacutelez Ricardo (2002) Los diodos LED Versioacuten 01 (30 sep 2002)
[httpwwwiearoboticscompersonalricardoarticulosdiodos_ledindexhtml]
bull Guaspari E (1991) Informacioacuten baacutesica para proyectar la iluminacioacuten de negocios OSRAM Bs As
bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
[httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB411pdf]
bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
enarquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB414pdf]
bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Tablas 15c Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
-70-
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
bull Goacutemez Gonzaacutelez Ricardo (2002) Los diodos LED Versioacuten 01 (30 sep 2002)
[httpwwwiearoboticscompersonalricardoarticulosdiodos_ledindexhtml]
bull Guaspari E (1991) Informacioacuten baacutesica para proyectar la iluminacioacuten de negocios OSRAM Bs As
bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
[httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB411pdf]
bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
-72-
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bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
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bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
-73-
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Tablas 15d Rendimiento del local (Si las curvas de distribucioacuten no son simeacutetricas se toma la curva maacutes
apreciada en la tabla como valor medio)
53 Ejemplo de caacutelculo de iluminacioacuten de interiores
Alumbrado general de oficina con cometido visual normal
Datos
Dimensiones
Longitud del local a = 20 m Anchura del local b = 8m
Caracteriacutesticas
Altura del local H= 3 m
Altura sobre el plano de trabajo h = H - 085 = 3 - 085 = 215 m
Color del techo Blanco (techo acuacutestico)
Color de las paredes Gris claro
Color del sueloRojo oscuro
Iluminacioacuten media Em (seguacuten tabla 9) 500 lux
Tipo de luminaria Semi-intensiva empotrable con difusor de laminas transversales de aluminio para 2 laacutemparas
fluorescentes de 40 W
Curva de distribucioacuten luminosa A 12 (seguacuten tabla 14)
Flujo luminoso de la laacutempara OSRAM-Fluorescente normal L 40 W 20 (Blanco friacuteo)
Flujo luminoso de la laacutempara φL = 3200 lm
Caacutelculos
indice del local
Factores de reflexioacuten (seguacuten tabla 13)
Techo ρ1 = 05
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
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bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
[httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB411pdf]
bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
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bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Figura 16 Distribucioacuten de luminarias para el alumbrado general de una oficina de administracioacuten
Paredes ρ2 = 03 (menor que en tabla por las ventanas)
Suelo ρ3 = 01
Rendimiento del local (seguacuten tabla 14)
ηR = 084 (interpolado entre 083 para K = 25 y 087 para K= 3)
Rendimiento de la luminaria
ηL = 086 (Dato facilitado por el fabricante)
Rendimiento de la iluminacioacuten
ηR = η R x η L = 084 x 086 = 072
Factor de conservacioacuten
fc = 075 (previendo una buena conservacioacuten)
Flujo luminoso total necesario
Nuacutemero de puntos de luz respectivamente de luminarias
Tomamos 24 para su mejor distribucioacuten
Distribucioacuten de luminarias indicadas en la figura 25 Las distancias entre ejes de luminarias cumplen con el valor
dado en el apartado (distancia entre luminarias) para d lt 15 h De esta forma se consigue una buena
uniformidad
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
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o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
-69-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
-70-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
bull Goacutemez Gonzaacutelez Ricardo (2002) Los diodos LED Versioacuten 01 (30 sep 2002)
[httpwwwiearoboticscompersonalricardoarticulosdiodos_ledindexhtml]
bull Guaspari E (1991) Informacioacuten baacutesica para proyectar la iluminacioacuten de negocios OSRAM Bs As
bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
[httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB411pdf]
bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
enarquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB414pdf]
bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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TIPO DE LAacuteMPARA
La
rgo
mm
φ m
aacutex
mm
Pote
ncia
(W)
Sim
ilar
inca
nde
scen
te
(W)
FLUJO LUMINOSO (Lm)
LUMILUXLUMILUX DE LUXE
Especial
21 31 41 12 22 32 78
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
inte
rna
Lu
z d
iacutea
Bla
nc
o
Bla
nc
o c
aacutelid
o
Na
tura
de
lu
xe
106 20x34 5 25 250 250
138 20x34 7 40 400 400
168 20x34 9 60 600 600
238 20x34 11 75 900 900
85 21x38 5 25 250 250
115 21x38 7 40 400 400
145 21x38 9 60 600 600
215 21x38 11 75 900 900
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
118 34x34 10 60 600 600
153 34x34 13 75 900 900
173 34x34 18 100 1200 1200
193 34x34 26 150 1800 1800
225 23x43 18 100 1200 1200 1200 750 750 750 600
320 23x43 24 150 1800 1800 1800 1200 1200 1200 950
415 23x43 36 200 2900 2900 2900 1900 1900 1900 1500
145 58 7 40 400
145 58 11 60 600
175 58 15 75 900
207 58 20 100 1200
145 58 15 75 900
168 58 20 100 1200
178 58 23 gt100 1500
150 123 11 60 315
184 123 15 75 335
184 123 20 100 500
168 100 7 40 350
188 120 11 60 450
188 120 15 75 700
188 120 20 100 1000
100 165 18 75 1000
100 216 24 100 1450
100 216 32 150 2000
Tabla 16a Siacutentesis de las caracteriacutesticas de diversos tipos de laacutemparas para iluminacioacuten de interiores
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OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
-69-
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
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bull Guaspari E (1991) Informacioacuten baacutesica para proyectar la iluminacioacuten de negocios OSRAM Bs As
bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
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bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
-72-
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enarquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB414pdf]
bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
-73-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
OSRAM Color de luz
Standard LUMILUX LUMILUX Espec
10 20 23 11 21 31 41 12 22 32 78
Luz diacuteaBlanco
friacuteoBlanco Luz diacutea Blanco
Blancocaacutelido
Interna Luzdiacutea BlancoBlancocaacutelido
Especial
Temperatura color K 6100 4300 3500 6300 4000 3000 2700 6000 3800 2900
Tipo -Potencia
Φmm
Largo
mmFlujo luminoso [Lm]
L15W 26 438 800 950 950 950 650 650 520
L18W 26 590 1050 1200 1200 1300 1450 1450 1450 1000 1000 1000 760
L36W 26 1200 2500 3000 3000 3250 3450 3450 3450 2350 2350 2350 1800
L56W 26 1500 5200 5400 5400 5400 3750 3750 3750 2880
L20W 38 590 1075 1250 1250
L30W 38 900 1800 2250 2250
L40W 38 1200 2600 3150 3200
L105W 38 2400 7700 9000 9000
POWER STAR MERCURIO ALOGENADO
MDL WDLWDLPlus
HQI-TS 70W 20 1142 5500 5000 5400
HQI-TS 150W 23 132 11250 11000
Tabla 16b Tipos de laacutempara por color y flujo luminoso
6 La tecnologiacutea LED
Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto dispositivos
de presentacioacuten numeacuterica y dispositivos de presentacioacuten de barras tanto para aplicaciones domeacutesticas como
para equipos industriales esto es debido a sus grandes ventajas que son peso y espacio insignificantes precio
relativamente moderado y en cierta medida una pequentildea inercia que permite visualizar no solamente dos
estados loacutegicos sino tambieacuten fenoacutemenos cuyas caracteriacutesticas variacutean progresivamente
Sus siglas provienen del Ingles (Light Emitting Diode) LED
Como otros dispositivos de presentacioacuten los LEDacutes pueden proporcionar luz en color rojo verde y azul El
material de un LED estaacute compuesto principalmente por una combinacioacuten semiconductora
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde el GaAsP para los emisores de luz roja anaranjada
o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja Para los emisores azules se han estado usando materiales
como SiC GaN ZnSe y ZnS
Ga galio As arseacutenico P foacutesforo Al aluminio Si silicio C carbono N nitroacutegeno Zn zenoacuten Se selenio
El fenoacutemeno de emisioacuten de luz estaacute basado en la teoriacutea de bandas por la cual una tensioacuten externa aplicada
a una unioacuten p-n polarizada directamente excita los electrones de manera que son capaces de atravesar la
banda de energiacutea que separa las dos regiones Si la energiacutea es suficiente los electrones escapan del material
en forma de fotones Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteriacutesticas que implican una
longitud de onda de la luz emitida
A diferencia de la laacutemparas incandescentes cuyo funcionamiento es por una determinada tensioacuten los LED
funcionan por la corriente que los atraviesa Su conexioacuten a una fuente de tensioacuten constante debe estar protegida
por una resistencia limitadora
61 Criterios de eleccioacuten
611 Dimensiones y color del diodo Actualmente los LEDacutes tienen diferentes tamantildeos formas y colores
Tenemos LEDacutes redondos cuadrados rectangulares triangulares y con diversas formas Los colores baacutesicos
son rojo verde y azul aunque podemos encontrarlos naranjas amarillos o de luz blanca Las dimensiones en
los LED redondos son 3 mm 5 mm 10 mm y uno gigante de 20 mm Los de formas polieacutedricas suelen tener
unas dimensiones aproximadas de 5 x 5 mm
612 Aacutengulo de visioacuten Esta caracteriacutestica es importante pues de ella depende el modo de observacioacuten del
LED y por esto el empleo praacutectico del aparato construido con ellos Cuando el LED es puntual la emisioacuten de luz
-69-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
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63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
-71-
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
bull Goacutemez Gonzaacutelez Ricardo (2002) Los diodos LED Versioacuten 01 (30 sep 2002)
[httpwwwiearoboticscompersonalricardoarticulosdiodos_ledindexhtml]
bull Guaspari E (1991) Informacioacuten baacutesica para proyectar la iluminacioacuten de negocios OSRAM Bs As
bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
[httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB411pdf]
bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
-72-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
enarquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB414pdf]
bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
-73-
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sigue la ley de Lambert y permite tener un aacutengulo de vista relativamente grande y el punto luminoso se ve bajo
todos los aacutengulos
613 Luminosidad La intensidad luminosa en el eje y el brillo estaacuten intensamente relacionados Tanto si el
LED es puntual o difusor el brillo seraacute proporcional a la superficie de emisioacuten Si el LED es puntual el punto seraacute
maacutes brillante ya que la superficie iluminada seraacute maacutes pequentildea En uno difusor la intensidad en el eje es superior
al modelo puntual
614 Consumo El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos y en la siguiente tabla podemos
comparar casos
Tabla 17 Caracteriacutesticas de los Leds Fuente wwwiearoboticscom
62 Estructura de un LED
Los LEDacutes estaacuten formados por el material semiconductor que estaacute envuelto en un plaacutestico
trasluacutecido o transparente seguacuten los modelos En la figura 17 puede verse la distribucioacuten
interna de los componentes de la estructura El electrodo interno de menor tamantildeo es el
aacutenodo y el de mayor tamantildeo es el caacutetodo
Los primeros LEDacutes se disentildearon para permitir el paso de la maacutexima cantidad de luz en
direccioacuten perpendicular a la superficie de montaje maacutes tarde se disentildearon para difundir la
luz sobre un aacuterea maacutes amplia gracias al aumento de la produccioacuten de luz por los LED
Figura 17 LED
Figura 18 Laacutemparas con 3 led de 1W cada uno y diversas para reemplazar laacutemparas convencionales
-70-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
-71-
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
bull Goacutemez Gonzaacutelez Ricardo (2002) Los diodos LED Versioacuten 01 (30 sep 2002)
[httpwwwiearoboticscompersonalricardoarticulosdiodos_ledindexhtml]
bull Guaspari E (1991) Informacioacuten baacutesica para proyectar la iluminacioacuten de negocios OSRAM Bs As
bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
[httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB411pdf]
bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
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bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
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bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
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bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
-73-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
63 USO Y APLICACIONES
Dado que cada led individual consume poca energiacutea en relacioacuten a la luz emitida es muy buscada y utilizada por
los arquitectos Pero se dan paradojas por la cual es tan intensivo su uso que en ocasiones caso Torre Agbar
el consumo en vez de reducirse se incrementa debido a que el arquitecto en la creencia de su bajo consumo
lo utiliza en exceso consiguiendo un resultado insustentable aunque la intencioacuten haya sido buena
Son equipos costosos de duracioacuten menor a otras laacutemparas generan una importante cantidad de calor aunque
mucho menor a sistemas aloacutegenos requieren componentes electroacutenicos para dar la tensioacuten adecuada en
intensidad y calidad entre otros
Mientras las laacutemparas incandescentes de descarga y fluorescentes ya cumplieron poco maacutes de 100 antildeos desde
su invencioacuten la tecnologiacutea LED estaacute dando sus primeros pasos
Dado que se menciona que emiten baja radiacioacuten UV en el LAyHS hemos realizado mediciones y emiten UV de
manera similar a otras laacutemparas convencionales Es de esperar que esto se solucione en el tiempo
La calidad de luz por intensidad y color requiere de un adecuado disentildeo del artefacto de iluminacioacuten para que
resulte agradable
En la actualidad hay disponibles en el mercado laacutemparas y artefactos para reemplazar a todo lo utilizado en
edificios maacutes novedosas innovaciones imposibles de concebir con tecnologiacuteas previas Al ser de tan bajo
consumo permite el uso combinado con generacioacuten de energiacutea eleacutectrica renovable (fotovoltaico o eoacutelico) en el
mismo edificio
-71-
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7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
BIBLIOGRAFIacuteA
bull Crane amp Dixon (1995) Oficinas Edit GG Mexico
bull Taboada Ja (1983) Manual de Luminotecnia Edit Dossat Madrid
bull Goacutemez Gonzaacutelez Ricardo (2002) Los diodos LED Versioacuten 01 (30 sep 2002)
[httpwwwiearoboticscompersonalricardoarticulosdiodos_ledindexhtml]
bull Guaspari E (1991) Informacioacuten baacutesica para proyectar la iluminacioacuten de negocios OSRAM Bs As
bull OSRAM Luz para interiores y exteriores Munich Alemania
bull Schmid Luis (1991) El costo de la luz OSRAM Bs As
bull Antonio R Celma y Fernando L Rodriacuteguez Iluminacioacuten de museos y exposiciones Paraacutemetros de disentildeo
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB32pdf]
bull Juan Antonio Calvo Saacuteez (2000) Iluminacioacuten fluorescente en salas con pantallas de visualizacioacuten
Publicado en arquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB34pdf]
bull Ferreiro- Mazon (2001) Ahorro de energiacutea eleacutectrica en iluminacioacuten Publicado en arquinstal_CD
[httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB411pdf]
bull J Rivero Santana (2000) Nuevo sistema de alumbrado interior con elevada eficiencia Publicado
-72-
Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
enarquinstal_CD [httpwwwarquinstalnetinstalaciones_PDFBIB414pdf]
bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
bull En el CD 2007 de la Caacutetedra hay un curso completo sobre luminotecnia disentildeo con la luz y eficiencia
energeacutetica en iluminacioacuten (Solicitar al profesor y llevar DVD virgen)
bull Acevedo Pablo (2013) Sobre eficiencia energeacutetica y nuevas tecnologiacuteas en iluminacioacuten Laacutemparas IEM
Revista Entreplanos Paacuteg 28 [httpwwwentreplanoscomar] ISSN 1853-6557
Sitios en internet
httpwwwosramcomar
httpwwwlightingphilipscomargentina
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esconnecttools_literatureassetspdfsProductos20LEDpdf
httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
httpwwwefficientlightingnetFormerELIargentinahighlights_sphtm
httpwwwaadlorgar
Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
7 La tecnologiacutea IEM
Una tecnologiacutea que viene a reemplazar progresivamente a la fluorescente es la IEM (acroacutenimo de Induccioacuten
Electromagneacutetica Interna) Estas se basan en el principio de gas de descarga a muy baja presioacuten (como los
tubos fluorescentes) sumado al fenoacutemeno de la induccioacuten magneacutetica de alta frecuencia y no poseen electrodos
ni filamentos Utilizan una bobina de induccioacuten y una antena acopladora cuya potencia es provista por un equipo
generador externo que provoca la ionizacioacuten del gas al introducir corriente eleacutectrica Mediante esta tecnologiacutea
la vida uacutetil de la laacutempara se prolonga hasta 100000 horas casi el doble que una laacutempara fluorescente y 100
veces maacutes que una incandescente Entre otras particularidades posee un rendimiento que variacutea entre 150 a 180
lumenwatt encendido y reencendido casi instantaacuteneo reproduccioacuten cromaacutetica del 82 y muy bajo contenido
de mercurio (80 menos que un tubo T5 o T8)
Las potencias variacutean de 15W hasta 50W para laacutemparas compactas y de 40W a 300W para laacutemparas con
generador externo pudiendo las uacuteltimas ser dimerizadas con un factor de potencia del 99 y baja atenuacioacuten
de luz Esto permite que se reduzca en un 16 la intensidad recieacuten a las 20000 horas de uso
Categoriacutea Laacutemparainduccioacuten
electromagneacutetica interna
Laacutemparafluorescente
Laacutempara demercurio dealta presioacuten
Laacutempara desodio de alta
presioacuten
Laacutempara dehaluro metaacutelico
Laacutemparaincandescente
Eficiencia lumiacutenica(lumenW)
70 - 80 25 - 70 30 - 50 90 - 110 85 15
Eficacia lumiacutenica efectiva(PLMW) (Medicioacuten deluacutemenes para la pupilahumana)
113 - 130 40 - 11226 - 43 51 - 63 126 19
Iacutendice de rendimiento decolor (RA=CRI)
gt 80 50 - 80 30 - 40 lt 40 65 gt 95
Factor de potencia gt 098 035-095 044-097 044 04-06 1
Tiempo de encendido enfriacuteo
Instantaacuteneo lt 3 segundo 4-10 minutos 4-10 minutos 4-10 minutos Instantaacuteneo
Tiempo de reencendido Instantaacuteneo lt 1 segundo 10-15 minutos 10-15 minutos 10-15 minutos Instantaacuteneo
Efecto estroboscoacutepico NO No siempre SI SI SI No siempre
Vida uacutetil promedio (horas) 80000 5000-10000 3500-6000 8000-14000 10000 500-1000
Tabla 18 Comparacioacuten de laacutemparas IEM con otras
Otra caracteriacutestica es que por la elevada frecuencia de trabajo a 50000 encendidos por segundo tienden a
reducir la fatiga visual y el dolor de cabeza caracteriacutestico de los tubos fluorescentes
Puede concluirse que una laacutempara IEM de 200W puede sustituir a una de sodio de alta presioacuten de 400W sin
reducir prestaciones lumiacutenicas
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-72-
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httpwwwlightingphilipsespwc_lies_esapplication_areasassetsFolleto20Philips20LEEDpdf
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El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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Instalaciones 2 2016 Caacutetedra Czajkowski - Goacutemez - Calisto Aguilar
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bull Hugo Allegue (2001) La iluminacioacuten como parte del Disentildeo Ponencia en JIA2001 FAU UNLP Publicado
en arquinstal_CD
bull Hugo Allegue (2001) El Uso racional de la Energiacutea en Iluminacioacuten Ponencia en JIA2001 FAU UNLP
Publicado en arquinstal_CD
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Realizacioacuten del Praacutectico
El trabajo praacutectico consiste en disentildear y dimensionar la iluminacioacuten artificial para un piso tipoen el edificio preferentemente de oficinas o comercial Se deberaacute prestar sumo cuidado alpartido de zonificacioacuten de circuitos de encendido de las luminarias Ya sabemos que no esnecesario tener la misma cantidad de luz cerca de los planos vidriados que en el corazoacuten dela planta
Se realizaraacute un croquis donde siguiendo el ejemplo adjunto se plantearaacuten las caracteriacutesticasy requerimientos de la oficina (dimensiones materiales colores etc) Se elegiraacute el tipo otipos de laacutemparas y usaremos una luminaria estaacutendar con un rendimiento ηL = 085
Luego realizaremos el caacutelculo para finalmente graficar el resultado en la planta tipo En uncuadro aparte se realizaraacute un cuadro de potencia donde se expresaraacute la potencia de cadacircuito indicado en el plano y la potencia total Este dato lo usaremos en proacuteximos praacutecticoscuando calculemos el balance teacutermico de verano
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