ILUMINACION VIAL EN LA INDUSTRIA 1 La Iluminación vial en la Industria Notas de Clase sobre LA ILUMINACION VIAL EN LA INDUSTRIA El mayor propósito de toda iluminación vial, aplicada a vías urbanas de todo tipo: aparcamientos, vías expresas, viaductos, etc., está en: ......... promover la seguridad y comodidad o confort para el tráfico vehicular y peatonal proporcionándole una adecuada visibilidad durante los días nublados, de nieblas y las noches. Para cumplir este propósito el sistema de iluminación vial debe cumplir tanto aspectos cuantitativos como cualitativos que permitan una rápida y confortable visibilidad en las condiciones medio ambientales más adversas. Algunos de los beneficios de la correcta iluminación externa influyen en una reacción colectiva e individual en la industria, tales como: - incrementa la seguridad individual y colectiva en las vías, - incrementa el atractivo de las vías interiores de la fábrica, - ofrece mayor protección a los obreros y propiedades de los daños, - proporciona confort y tranquilidad, - da mayor sentido de seguridad para el uso, - contribuye a detener o disminuir las acciones vandálicas - la visibilidad y la iluminación media
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ILUMINACION VIAL EN LA INDUSTRIA - …grupos.unican.es/gidai/web/asignaturas/ACAI/Iluminacion Vial.pdfUna vez determinada la distancia entre ejes de luminarias, pasaremos a realizar
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ILUMINACION VIAL EN LA INDUSTRIA 1
La Iluminación vial en la Industria
Notas de Clase sobre
LA ILUMINACION VIAL EN LA INDUSTRIA
El mayor propósito de toda iluminación vial, aplicada a vías urbanas de todo
tipo: aparcamientos, vías expresas, viaductos, etc., está en:
......... promover la seguridad y comodidad o confort para el tráfico
vehicular y peatonal proporcionándole una adecuada visibilidad
durante los días nublados, de nieblas y las noches.
Para cumplir este propósito el sistema de iluminación vial debe cumplir tanto
aspectos cuantitativos como cualitativos que permitan una rápida y confortable
visibilidad en las condiciones medio ambientales más adversas.
Algunos de los beneficios de la correcta iluminación externa influyen en una
reacción colectiva e individual en la industria, tales como:
- incrementa la seguridad individual y colectiva en las vías,
- incrementa el atractivo de las vías interiores de la fábrica,
- ofrece mayor protección a los obreros y propiedades de los daños,
- proporciona confort y tranquilidad,
- da mayor sentido de seguridad para el uso,
- contribuye a detener o disminuir las acciones vandálicas
- la visibilidad y la iluminación media
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LA VISIBILIDAD Y LA ILUMINACIÓN MEDIA
La visibilidad queda determinada principalmente por tres factores:
- Nivel luminoso
- Uniforme
- Control de deslumbramiento
Hoy en día se sabe que los niveles luminosos y uniformidades deben
expresarse en términos de luminancia, valor subjetivo percibido por el observador,
pero la dificultad de manejar de una manera rápida los datos para calcular dichos
valores, hace que sea necesario hablar de valores de luminancia.
De cada luminara debe obtenerse un resultado óptimo de los tres factores
indicados, es decir, nivel luminosos, uniformidad y control de deslumbramiento, en
especial, el deslumbramiento de cada aparato, para evitar la disminución de visibilidad
producida por los llamados aparatos non cut-off.
Además, la amplia gama de aparatos del mercado, permite solucionar todos
los problemas que se presentan en alumbrado público, entendiendo como tal, el
alumbrado de calles, accesos industriales, zonas públicas, muelles, andenes, etc., y
siempre de acuerdo con las imposiciones económicas de cada instalación.
Cálculo de la iluminación media
Existen diversos métodos de calcular la iluminación de un punto dado.
Normalmente este cálculo se efectúa partiendo de la curva polar de la armadura en
el plano considerado y aplicando la fórmula (1) que tiene en cuenta la altura de
suspensión, la distancia de la armadura al punto considerado y el ángulo de incidencia
del rayo luminoso en el suelo.
FF\\rmula (1)rmula (1)
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La iluminación real en dicho punto, es la suma de las iluminaciones parciales
producidas por todas las armaduras que tienen influencia en él.
Estos cálculos son muy largos y engorrosos, debiéndose de obtener la
iluminación en un número de puntos suficientemente grandes, si se quiere obtener la
iluminación media con un grado de aproximación aceptable, ya que es evidente a
priori, que la media aritmética simple, entre la máxima y la mínima dará un resultado
falso, como sería igualmente falso considerar en un cálculo solamente los puntos más
iluminados.
El cálculo más sencillo para la determinación de la Em, es el que se realiza
con las curvas de Factor de Utilización. Se denomina Factor de Utilización, la
relación entre el flujo útil que llega a la calzada y el flujo de la lámpara.
IMPLANTACIONES
El factor de utilización se da en forma de curvas teniendo en abcisas la
relación entre el ancho de la calle y la altura de implantación l/H , y en ordenadas
el valor del factor en %.
Estas curvas se establecen por integración del flujo útil sobre la superficie
(caso general de iluminaciones públicas: calzadas, paseos, etc.) equivalente a ð
radianes, lo que nos da K1 para el semiplano de la calzada hacia adelante, y K2 al
correspondiente hacia atrás de la luminaria.
Este método nos permite obtener únicamente la iluminación media (Em), no
pudiendo determinar las correspondientes uniformidades.
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CURVAS DEL FACTOR DE UTILIZACION K
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F . KL . l
L 'F . KEm . l
F 'L . l . Em
K
K = K1 + K2 = 31 + 3 = 34 %
Una vez determinado el factor K, se puede utilizar en los siguientes casos:
Determinación de la Em:
Determinación de la separación entre puntos:
Determinación del flujo necesario:
Donde:
FF = Flujo de la lámpara (lm)
EmEm = Iluminación media (lux)
LL = Distancia entre aparatos (m)
ll = Anchura de la calzada (m)
KK = Factor de utilización total (K1 + K2)
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La K no en todos los casos resulta de sumar la K1 + K2, sino que depende del
retranqueo de la luminaria.
Para obtener todos los datos, así como las curvas isolux resultantes sobre la
calzada, se utiliza ventajosamente el método de los 9 puntos, que a continuación se
explica.
Método de los 9 puntos
Como datos de partida, se dispone de las curvas isolux unitarias (pág....),
obtenidas automáticamente en un laboratorio fotométrico.
A) CASO DE UNA ARMADURA QUE CAE A PLOMO SOBRE EL BORDE DE LA
ACERA
K = K1
B) CASO DE UNA ARMADURA QUE CAE ENCIMA DE LA CALZADA
K = K1 + K2
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C) CASO DE UNA ARMADURA QUE CAE ENCIMA DE LA ACERA
K = K1 - K2
D) CASO DE UNA ARMADURA QUE CAE EN EL EJE DE LA CALZADA
K = K1 = K2
Estos casos son iguales para las implantaciones: unilateral, tresbolillos y axial.
En el caso de una implantación bilateral en oposición se tomará el factor de
utilización K doble, debido a la influencia de las dos armaduras opuestas.
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En estas curvas, las luminarias se suponen equipadas con una lámpara con un
flujo de 1.000 lm, y situada a 1 m del suelo. La escala de dibujo es de 40 mm igual
a 1 m.
La obtención de curvas isolux para una altura cualquiera, y para el flujo real
de la lámpara se realiza fácilmente, aplicando el factor de transformación siguiente:
Fórmula:
Siendo:
C = Factor de transformación
Er = Iluminación real en lux
Ea = Iluminación aparente leída en la curva isolux unitaria
F = Flujo real de la lámpara en lúmenes
H = Altura de implantación en m
Un método práctico para obtener los valores es el siguiente:
Se traza el plano de la zona en papel vegetal o transparente, a la escala de :
X = 40/H , siendo H la altura del foco luminoso y la X la constante por la que se
multiplican las dimensiones reales de la calle o zona a iluminar. Una vez trazado el
plano, se sitúan los focos luminosos con el saliente de brazo que se desee, marcando
a continuación en la mitad de la zona los nueve puntos (P1, P2, P3, P4, etc.) de igual
forma que se indica en la página 10.
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Por medio de la curva isolux unitaria ( p<g 10) y colocando en su origen el
punto luminoso, se leen los valores correspondientes a los puntos de intersección de
las rectas 1, 2, 3.... con las A, B, C, que se pasarán al cuadro de valores en las casillas
correspondientes.
Como la iluminación en cada punto P1, P2, etc, es la suma de las iluminaciones
dadas por todos los aparatos que inciden en dichos puntos, se realizan las sumas y se
obtienen unas iluminaciones totales para cada punto, con un flujo de 1,000 lm y 1 m
de altura, correspondiente a la casilla (a).
Estos valores de la casilla (a), se multiplicarán por el factor de transformación
definido anteriormente, obteniéndose así la iluminación real en lux en el suelo, en los
9 puntos predeterminados (casilla b).
Para hallar la iluminación media, todos estos valores se multiplican por su
grado multiplicidad, o sea, el número de veces que intervienen en el cálculo,
reflejándolo en la casilla (c). La suma de todas estas cantidades, se divide por (16),
obteniendo así la E media con la implantación adoptada.
Nota: Se denomina grado de multiplicidad (pág. 12), a la EE media media para el
P1,corresponde al área LMOK, pero en el cálculo sólo interviene el área lmok,
o sea, 1/4 de LMOK.LMOK.
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CURVA ISOLUX UNITARIA PARA 1000 lmlm y 1 m1 m DE ALTURA
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CUADRO GRAFICO DE LA PONDERACION DE LOS PUNTOS
ESTUDIADOS SEGÚN EL GRADO DE MULTIPLICIDAD
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La E leída para P4, corresponde al área MNOP pero en el cálculo sólo
interviene el área mnop , o sea, 1/2 de MNOP.
La E leída para P5, corresponde al área OPRS, y en el cálculo interviene todo
el área OPRS.
Por lo tanto, y según se ve en el gráfico, los puntos P1, P3, P7 y P9 tienen igual
ponderación, siendo éste de 1/4.
Los puntos P2, P4, P6 y P8, también son iguales, viniendo ponderados con un
factor de 1/2.
El punto P5, es el único que interviene en 1.
Por lo tanto, considerando las E totales de cada punto:
Factor de uniformidad
Existen dos maneras de definirse el factor de uniformidad: general y medio.
Para hallar el factor de uniformidad general (Ug), se divide la E mRnima entre la E
m<xima y el cociente nos determinará el valor en %.
El factor de uniformidad medio (Um ),será, por lo tanto, el cociente de las
iluminaciones mínima y media.
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REPRESENTACIÓN DE LAS CURVAS ISOLUX REALES EN EL SUELO
Una vez terminado todos los valores de Ep1, Ep2, etc., se colocan en sus
puntos respectivos (p<g 15) y se realiza la interpolación entre ellos, trazando una
línea por los valores de igual iluminación, obteniéndose de esta forma la isolux
resultante en el suelo.
Esta interpolación, caso muy aproximado, se realiza tomando como base el
valor obtenido en cada punto P1, P2, etc., hallándose la diferencia entre dos puntos
de la misma línea (por ejemplo, P1 y P2).
Una vez conocida dicha diferencia, se reparte proporcionalmente la longitud
existente entre estos dos puntos tomados en mm, situando a continuación los valores
ponderados.
Ejemplo: P1 = 10 lux
P2 = 13 lux
Intercalaremos por lo tanto, los valores de 11 y 12 lux.
La distancia en mm equidistante entre P1 y P2, es de 15 mm, según la escala del
plano. Tendremos que el valor 11 y 12 lux estará separado:
13 - 10 = 3
15/3 = 5 mm a la distancia que se respetará
entre los valores consecutivos.
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CURVA ISOLUX EN EL SUELO
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EJEMPLO
Tomamos un caso muy corriente en el alumbrado público, que consiste en
iluminar una calle con las siguientes características.
Características
del foco luminoso Características de la calle
Aparato: marca/modelo Ancho de calzada: 1 = 15
m
Lámpara: V.M.c.c. Altura de los báculos: H = 10 m
Potencia: 400 W Vuelo del brazo: V = 2 m
Lúmenes: F = 23.000 Implantación: Bilateral tresbolillo
Inclinación: 20º Iluminación media adoptada: Em = 25 lux
Partiendo de estos datos, que son necesarios para realizar el cálculo,
determinaremos el Factor de utilizaci\n, con el que hallaremos a continuación
la distancia entre puntos L (ver p<g 4, 5 y 7).
Como podemos comprobar, el factor de utilizaci\n obtenido es de:
34%.
Pasaremos a determinar la distancia L, por medio de la siguiente fórmula:
Una vez determinada la distancia entre ejes de luminarias, pasaremos a realizar
el método de los 9 puntos, en donde se obtienen todos los resultados necesarios para
determinar y juzgar un buen alumbrado.
Resultados del método de los 9 puntos
Una vez trazado el plano en papel transparente, a la escala indicada, se
continuará según el método, cuyos resultados serán de:
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Resultados en la calzada
Iluminación máxima: 36,4 lux
Iluminación mínima: 13,6 lux
Iluminación media: 26 lux
Coef. unif. general: 37 %
Coef. unif. medio: 52 %
Estos resultados han sido obtenidos, según la hoja de calculo de la pág. 18
Para facilitar el trazado del plano en papel transparente, a la escala
conveniente para la altura de montaje a utilizar, adjuntamos una hoja con varias
escalas de SOCOLEC, para distintas alturas. Ver pág. 19
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P1
P2
P3
P4 P7
P8P5
P6 P9
L
l
HOJA PARA EL CALCULO DE LA ILUMINACIÓN MEDIADatos del Proyecto:_____Ejemplo____________ Fecha___4.4.95______Luminaria modelo____-______ Reflector____1030_ Cierre__Plast.claroInclinación_20__º Lampara tipo:___VM________ Potencia_______400WAltura____10m Isolux_____-_____ Báculo tipo____-________________