ING.MIGUEL HERNADEZ ANACO, MAYO DE 2015 REPUBLICA BOOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÒN UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD POLITECNICA.

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1 ING.MIGUEL HERNADEZ ANACO, MAYO DE 2015 REPUBLICA BOOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÒN UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL “ JOS É ANTONIO ANZO Á TEGUI ” DIVISIÒN EXTENSIÒN ANACO

2 INICIO LUMINOTECNIA MAGNITUDES FLUJO LUMINOSO EFICACIA LUMINOSA INTENSIDAD LUMINOSA ILUMINANCIA BASES TEORICAS PARA LA ILUMINACION FIN CONTENIDOS DE LA PRESENTACION

3 Luminotecnia Luminotecnia es la ciencia que estudia las distintas formas de producción de luz, así como su control y aplicación.Comencemos examinando el espectro electromagnético o sea, las variaciones electromagnéticas simples, que pueden clasificarse bien por su forma de generarse, por sus manifestaciones o efectos, o simplemente por su longitud de onda.

4 Flujo luminoso: Es la magnitud que mide la potencia o caudal de energía de la radiación luminosa y se define como la potencia emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible, se mide en Lumen (Lm). El flujo luminoso Փ es un índice representativo de la potencia luminosa de una fuente de luz. Փ = lumen (lm).Lumen El flujo luminoso o flujo de una fuente luminosa (por ejemplo una bombilla) es la cantidad total de luz emitida o radiada, en un segundo, en todas las direcciones. El significado del flujo luminoso es el de la potencia propia de una fuente de luz. Mide la energía global emitida por una fuente luminosa.

5 Eficacia luminosa: La eficacia luminosa describe el rendimiento de una lámpara. Se expresa mediante la relación del flujo luminoso entregado, en lumen y la potencia consumida, en vatios. El valor teórico máximo alcanzable con una conversión total de la energía a 555 nm sería 683 lm/W. Las eficacias luminosas realmente alcanzables varían en función del manantial de luz, pero quedan siempre por debajo de este valor ideal.vatios Intensidad luminosa: La intensidad luminosa de una fuente de luz en una dirección dada, es la relación que existe entre el flujo luminoso contenido en un ángulo sólido cualquiera, cuyo eje coincida con la dirección considerada y el valor de dicho ángulo sólido expresado en estereoradianes. Su unidad es la Candela (cd).

6 Iluminancia: La iluminancia es un índice representativo de la densidad del flujo luminoso sobre una superficie. Se define como la relación entre el flujo luminoso que incide sobre una superficie y el tamaño de esta superficie. A su vez la iluminancia no se encuentra vinculada a una superficie real, puede ser determinada en cualquier lugar del espacio. La iluminancia se puede deducir de la intensidad luminosa. Al mismo tiempo disminuye la iluminancia con el cuadrado de la distancia de la fuente de luz (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). Su unidad es el Lux. Es una magnitud característica del objeto iluminado, que indica la cantidad de luz que incide sobre su superficie, al ser iluminado por la fuente.

7 La iluminancia se representa por la letra E, siendo su unidad el lux (lx). El nivel de iluminación conseguido sobre una superficie es directamente proporcional al flujo luminoso que incide sobre ella e inversamente proporcional a la citada superficie. Veamos la fórmula: Em = Φ/S Donde: Em = Iluminación media sobre la superficie en lux Φ = Flujo luminoso en lúmenes. S = Superficie iluminada en metros cuadrados. "El nivel de iluminación, sobre una superficie situada perpendicularmente a la dirección de la radiación, es proporcional a la intensidad luminosa del foco (I), e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que la separa del mismo". Para tener una referencia sobre lo que es un lux, aquí te dejamos una tabla:

8 Cálculo de instalaciones de alumbrado Debido a la gran cantidad de factores que intervienen en la iluminación de vías públicas (deslumbramiento, características de los pavimentos, condiciones meteorológicas, entre otras) y en la percepción de estas, el cálculo del alumbrado público ha sido siempre una tarea muy compleja. Por ello, en un principio los cálculos se enfocaron a determinar unas condiciones de iluminación sobre la calzada que proporcionaran una buena visibilidad dentro de los márgenes establecidos por los organismos competentes,norma 3290-97 IE covenin la cual especifica toda las normalizaciones de diseño de alumbrado publico. Flujo Luminoso (ø): Es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en cierto ángulo sólido, su unidad de medida es el lumen. Nivel de Iluminación o Iluminancia (E): Densidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie, su unidad de medida es el lux. Lux = Lumen/m²

9 A ₁ = 2.17 A ₂ = 7.83 2 m 7.47 m α₁α₁ α₂α₂

10 Tipo de VíasIluminancia media (lx)Luminancia media (cd/m2) A352 B 2 C301.9 D281.7 E251.4 Método de los lúmenes o del factor de utilización La finalidad de este método es calcular la distancia de separación adecuada entre las luminarias que garantice un nivel de iluminancia medio determinado. Mediante un proceso iterativo, sencillo y práctico, se consiguen unos valores que aunque no son muy precisos, sí sirven de referencia para empezar a aplicar otros métodos. Datos de entrada Determinar el nivel de iluminancia media (Em). Este valor depende de las caracter í sticas y clase de pavimento, clase de v í a, intensidad del tr á fico, etc. Como valores orientativos podemos usar:

11 Tipos de vías Tipo A: Vías rápidas sin cruces a nivel con accesos controlados y tráfico rápido. Por ejemplo autopistas y autovías. Tipo B: Carreteras principales con tráfico rápido y posiblemente carriles para tráfico lento y peatones. Carreteras nacionales, interurbanas... Tipo C: Vías con tráfico moderadamente rápido. Por ejemplo cinturones de circunvalación, carreteras radiales y vías urbanas de tráfico rápido. Tipo D: Vías con tráfico mixto con presencia de vehículos lentos y peatones. Carreteras provinciales, comarcales, travesías, vías urbanas y calles comerciales. Tipo E: Vías con tráfico elevado mixto y limitación de velocidad. Zonas residenciales y calles locales. Flujo de la lámpara (lm)Altura (m) 3000 ≤ Φ L < 100006 ≤ H < 8 10000 ≤ Φ L < 200008 ≤ H < 10 20000 ≤ Φ L < 4000010 ≤ H <12 ≥ 40000≥ 12 Escoger el tipo de lámparas (vapor de mercurio, sodio) y la altura de montaje necesarias sin exceder el flujo máximo recomendado en cada intervalo.

12 Características de la víaLuminaria abiertaLuminaria cerrada Limpia0.750.80 Media0.680.70 Sucia0.650.68 DisposiciónRelación anchura/altura Unilateral≤ 1 Tresbolillo1 < A/H ≤ 1.5 Pareada> 1.5 Elegir la disposición de las luminarias más adecuada según la relación entre la anchura de la calzada y la altura de las luminarias. Determinar el factor de mantenimiento (f m ) dependiendo de las características de la zona (contaminación, tráfico, mantenimiento). Normalmente esto es difícil de evaluar y se recomienda tomar un valor no superior a 0.8 (habitualmente 0.7).

13 Calcular el factor de utilización (η). El factor de utilización es una medida del rendimiento del conjunto lámpara-luminaria y se define como el cociente entre el flujo útil, el que llega a la calzada, y el emitido por la lámpara. Normalmente se representa mediante curvas que suministran los fabricantes con las luminarias. Estas curvas podemos encontrarlas en función del cociente anchura de la calle/altura (A/H), la más habitual, o de los ángulos γ 1, γ 2 en el lado calzada y acera respectivamente.

14 Curvas del factor de utilización De los gráficos se puede observar que hay dos valores posibles, uno para el lado acera y otro para el lado calzada, que se obtienen de las curvas. A = A 1 + A 2 η = η 1 + η 2 Por tanto, para obtener el factor de utilización total de la sección transversal de la calle habrá que sumar los coeficientes del lado acera y del lado calzada, aunque en otros casos la cosa puede ser diferente.

15 Cálculo de la separación entre luminarias Una vez fijados los datos de entradas, podemos proceder al cálculo de la separación (d) entre las luminarias utilizando la expresión de la iluminancia media. Unilateral o tresbolilloA BilateralA/2 Dónde: Em.es la iluminancia media sobre la calzada que queremos conseguir. η.es el factor de utilización de la instalación. F m. es el factor de mantenimiento. Φ L. es el flujo luminoso de la lámpara. A. es la anchura a iluminar de la calzada que en disposición bilateral pareada es la mitad (A/2) y toda (A) en disposiciones unilateral y tresbolillo. Son datos conocidos, d es la separación entre las luminarias y la incógnita a resolver.

16 Comprobación Finalmente, tras las fases anteriores, entrada de datos y calculo, solo queda comprobar si el resultado está dentro de los límites. Si es así habremos acabado y si no variaremos los datos de entrada y volveremos a empezar. Si la divergencia es grande es recomendable cambiar el flujo de la lámpara. A modo orientativo podemos usar la siguiente tabla que da la relación entre la separación y la altura para algunos valores de la iluminancia media. E m (lux)separación / altura 2 ≤ E m < 75 ≤ d/h < 4 7 ≤ E m < 154 ≤ d/h < 3.5 15 ≤ E m ≤ 303.5 ≤ d/h < 2 Tipos de vías Tipo A: Vías rápidas sin cruces a nivel con accesos controlados y tráfico rápido. Por ejemplo autopistas y autovías. Tipo B: Carreteras principales con tráfico rápido y posiblemente carriles para tráfico lento y peatones. Carreteras nacionales, interurbanas... Tipo C: Vías con tráfico moderadamente rápido. Por ejemplo cinturones de circunvalación, carreteras radiales y vías urbanas de tráfico rápido. Tipo D: Vías con tráfico mixto con presencia de vehículos lentos y peatones. Carreteras provinciales, comarcales, travesías, vías urbanas y calles comerciales. Tipo E: Vías con tráfico elevado mixto y limitación de velocidad. Zonas residenciales y calles locales.

17 C á lculo del factor de utilizaci ó n para otras disposiciones La luminaria cae en el borde de la acera A 1 = A; A 2 = 0; η = η 1 A = A 1 - A 2 ; η = η 1 - η 2 La luminaria cae sobre la acera

18 Factor de mantenimiento El factor de mantenimiento (f m ) es una medida de la disminución que sufre el flujo luminoso emitido por la luminaria con el paso del tiempo. Esto se debe por una parte a la depreciación del flujo de la lámpara a causa del uso y por otra del ensuciamiento de la luminaria como consecuencia del entorno en que se encuentra. El más idóneo usado para los cálculos es: 0.70 2≤ f m < 0.80

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25 GRACIAS POR SU ATENSION