EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LAS INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN

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1 EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LAS INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN
CTE HE-3 EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LAS INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN

2 ÍNDICE Normativa Técnica. Conceptos (Apéndice A).
Ámbito de aplicación. Procedimiento de verificación. CTE HE -3 VEEI. (articulado). Conservación y mantenimiento. DIALux 4.2 (Documento Reconocido).

3 Normativa Técnica

4 Normativa Técnica que afecta al acondicionamiento luminoso
Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo (1971). Reglamento General de Policía de Espectáculos Públicos y Actividades Recreativas(1982). Nuevo Reglamento Electrotécnico de Baja tensión (2002). NBE - CPI - 96. Normativa de Viviendas de Protección Oficial (VPO). Sección SU-4 del Código Técnico. Norma DIN 5035.

5 Alumbrado de emergencia (ejemplo)
UNE EN Luminarias para alumbrado de emergencia. UNE Aparatos autónomos de alumbrado de emergencia. UNE Aparatos autónomos con lámparas fluorescentes. Norma Básica de Edificación CPI - 96. Reglamento electrotécnico de Baja Tensión (REBT - 028) R.G. de Policía de Espectáculos públicos y actividades recreativas. Otros.

6 Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo (BOE núm
Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo (BOE núm marzo 1971 – 4303) Iluminación General (S. General) Iluminación de Acento (S. Local)

7 El efecto de la depreciación de las instalaciones provoca una disminución progresiva del nivel de Iluminancia Media sobre el plano de trabajo que debe ser compensada por un aumento de la Iluminancia Inicial a fin de disponer de suficiente valor de Iluminancia Mantenida al final del Periodo de Mantenimiento (Factor de Mantenimiento) UNE :Norma europea sobre la iluminación para interiores donde se dan los valores de la Iluminancia Mantenida.

8 Mantenimiento de una instalación de iluminación A: Reducción iluminancia de lámparas, B : Depreciación del local, C: Variación real por mantenimiento

9 ALUMBRADO DEPORTIVO UNE EN 12193 EN 12464

10 Norma UNE EN 12193. (Norma de Referencia)
Norma UNE EN (Norma de Referencia). Esta Norma establece los Niveles de Iluminación, Uniformidad, Rendimiento Cromático y Valoración del brillo de las instalaciones deportivas según el nivel de competición que se registre en ellas. Norma UNE EN (Norma de Referencia). Trata sobre la "iluminación de los lugares de trabajo en interior". Establece los Niveles de Iluminación Mantenida, de UGRL y de Ra de: Establecimientos sanitarios. Establecimientos educativos. Oficinas. Establecimientos minoristas. Lugares de pública concurrencia. Áreas de transporte. Actividades industriales. Zonas de tráfico y áreas comunes de edificios. Guía Técnica para la evaluación y prevención de riesgos relativos a la utilización de lugares de trabajo (Norma de Referencia).

11 Iluminación de Sala de Congresos
UNE EN

12 Recomendaciones Técnicas
NTE IEI. Alumbrado Interior. Diseño. Cálculo. Construcción. Control. Valoración. Mantenimiento. NTE IEE. Alumbrado Exterior UNE Tareas visuales. Clasificación. UNE Niveles de iluminación. Asignación de tareas.

13 CONCEPTOS Apéndice A

14 CONCEPTOS Apéndice A Terminología
Factor de mantenimiento (Fm): Cociente entre la iluminancia media sobre el plano de trabajo después de cierto periodo de uso de una instalación de alumbrado y la iluminancia media obtenida bajo la misma condición para la instalación considerada como nueva. (Factor de conservación = F ensuciamiento x F envejecimiento: 0.8 bueno, 0.7 medio y 0.6 pésimo) Iluminancia inicial (Einicial): Iluminancia media cuando la instalación es nueva. Iluminancia media en el plano horizontal (E): Iluminancia promedio sobre el área especificada. El número de puntos a considerar en su cálculo, estará en función del índice del local K y de la obtención de un recuadro cuadriculado simétrico. Iluminancia media horizontal mantenida (Em): Valor por debajo del cual no debe descender la iluminancia media en el área especificada. Es la iluminancia media en el periodo de tiempo en el que debe ser realizado el mantenimiento. Índice de deslumbramiento unificado (UGR): Es el índice de deslumbramiento molesto (o psicológico) procedente directamente de las luminarias de una iluminación interior, definido en la publicación CIE (Comisión Internacional de Alumbrado) nº 117. (Deslumbramiento Molesto o Deslumbramiento perturbador, directo o indirecto)

15 DIALux 4.2 Iluminancia Media Deseable en el plano de trabajo

16 DIALux 4.2 Iluminancia Media en el plano de trabajo

17 DIALux 4.2 Iluminancia Media en suelo, paredes y techo

18 DIALux 4.2 Iluminancia Media en suelo, paredes y techo

19 Deslumbramiento Sistemas de evaluación utilizados
Sistemas de Índices de Confort Visual – VCP (Método americano). Sistema de Índices de deslumbramiento IES (Método inglés). Sistema de límites de luminancia (Método australiano). Diagrama de deslumbramiento de Söllner.(Método alemán). Sistema de Índice de Deslumbramiento Unificado UGR (Unified Glare Rating – Evaluación del deslumbramiento unificado) desarrollado por la CIE.

20 Índice de Deslumbramiento Unificado UGR: Es función de:
Donde: UGR = Índice de deslumbramiento unificado Lb = Luminancia de fondo (cd/m2) L = Luminancia de cada luminaria, en dirección del observador (cd/m2). ω = Ángulo sólido, desde las luminarias hasta el observador (sr). P = Índice de posición, de cada luminaria, con respecto al desplazamiento del observador.

21 El deslumbramiento directo molesto depende de:
La luminancia de la fuente de luz. El máximo valor tolerable de la visión directa es de cd/m2 (Nits).A mayor luminancia mayor deslumbramiento. Las dimensiones de la fuente de luz. La situación de la fuente de luz. Cuanto más lejos se encuentre menor es el deslumbramiento. El contraste de la fuente de luz con su entorno, a mayor contraste, mayor deslumbramiento. El tiempo de exposición, a mayor tiempo, mayor deslumbramiento.

22 Estudio del deslumbramiento molesto o psicológico (Z=1.2m)

23 Dirección observación UGR, Área del UGR
DIALux 4.2 Dirección observación UGR, Área del UGR Con esta aplicación es posible insertar los puntos y las áreas de cálculo del UGR. Se adopta como valor por defecto Z = 1.2 m.

24 DIALux 4.2 Área de cálculo del UGR, para Z = 1.2 m. Dirección transversal a la luminaria Carpe Diem TBX780 1xTL5-35W/830 de Philips Los valores correctos de UGR se deben situar entre 10 y 30

25 DIALux 4.2 Superficie de cálculo UGR. Isolineas UGR.
UGR Transversal

26 DIALux 4.2 Superficie de cálculo UGR. Gama de grises UGR.
UGR Transversal

27 DIALux 4.2 Superficie de cálculo UGR. Gama de grises UGR.
UGR Transversal

28 DIALux 4.2 Superficie de cálculo UGR. Tabla UGR.
UGR Transversal

29 DIALux 4.2 Superficie de cálculo UGR. Tabla UGR.
UGR Longitudinal

30 DIALux 4.2 Superficie de cálculo UGR. Gama de grises UGR.
UGR Longitudinal

31 DIALux 4.2 Superficie de cálculo UGR. Gama de grises UGR.
UGR Longitudinal Carpe Diem; Europa2

32 DIALux 4. 2 Light Distribution Curve (LDC)
DIALux 4.2 Light Distribution Curve (LDC). Función muy útil para colocar adecuadamente las luminarias en referencia al UGR.

33 DIALux 4.2 SÓLIDOS FOTOMÉTRICOS DEL CONJUNTO DE LUMINARIAS QUE PARTICIPAN EN LA ILUMINACIÓN DE UN AULA.

34 DIALux 4.2 Diagrama Söllner

35 Zona en la cual las luminarias tienen que cumplir lo establecido en cuanto al límite de luminancia, para la reducción del deslumbramiento molesto

36 Índice del local K: Es función de:
Donde: L = Longitud del local. A = Anchura del local. H = Distancia del plano de trabajo a las luminarias.

37 Valores de Índice del local K Número de puntos mínimo a considerar en el cálculo de la Iluminancia media (EM) 4 puntos si K<1. 9 puntos si 2>K≥1 16 puntos si 3>K≥2 25 puntos si K≥3 El procedimiento de cálculo de alumbrado para un Sistema General que utiliza el valor del índice K, con la ecuación indicada en el anexo A, Terminología del apartado HE-3, solo es válido para luminarias de emisión de flujo luminoso, directas, predominantemente directas y uniformes, la ecuación indicada no es válida para luminarias predominantemente indirectas e indirectas.

38 Número de puntos mínimo a considerar en el cálculo de la Iluminancia media (E)

39 Índice de Rendimiento del Color (Ra) o (IRC)
Efecto de un iluminante sobre el aspecto cromático de los objetos que ilumina por comparación con su aspecto bajo un iluminante de referencia. La forma en que la luz de una lámpara reproduce los colores de los objetos iluminados se denomina Índice de Rendimiento de Color (Ra). Depende de: Distribución de la energía espectral de la luz con que se ilumina un objeto (Temperatura de color Tc dada en Kº igual, espectro luminoso diferente). Características reflexivas de dicho objeto (color del objeto). Varía entre 90/100 (excelente), 80/90 (bueno) y <80 (moderado). En cada proyecto se debe analizar los colores utilizados para obtener el valor del Ra. Es conveniente recurrir a ambientes con contrastes cromáticos.

40 Índice de Rendimiento del Color (Ra) Lámparas de vapor de sodio de baja presión

41 OTROS CONCEPTOS Lámpara. Luminaria. Pérdida de equipos auxiliar.
Potencia nominal de lámpara. Potencia total del conjunto lámpara más equipo auxiliar. Reflectancias. Sistema de control y regulación. Sistema de aprovechamiento de luz natural. Sistema de detección de presencia. Sistema de temporización. Zonas de actividad diferenciada. Zonas expositivas. Zonas de uso esporádico. Valor de Eficiencia Energética de la Instalación (VEEI).

42 ÁMBITO DE APLICACIÓN

43 Ámbito de aplicación Edificios de nueva construcción.
Rehabilitación de edificios existentes con una superficie útil de más de m2 , donde se renueve más del 25% de la superficie iluminada. Reforma de locales comerciales y edificios de uso administrativo donde se renueve la instalación de alumbrado.

44 Ámbito de aplicación Se excluyen específicamente (justificar la solución)
Los edificios y monumentos de valor histórico cuando se constate que la aplicación de las exigencias establecidas en la sección HE-3, suponga una alteración inaceptable. Las construcciones provisionales previstas para funcionar menos de 2 años. Las instalaciones industriales, talleres y edificios agrícolas de uso no residencial. Los edificios independientes de menos de 50 m2 Los interiores de las viviendas. Alumbrado de emergencia.

45 PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN

46 Procedimiento de verificación
Cálculo del valor de la eficiencia energética de la instalación de iluminación (VEEI). Comprobación de que se disponen de sistemas de control y regulación que garanticen el óptimo aprovechamiento de la luz natural o diurna. Existencia de un Plan de Mantenimiento de la instalación de iluminación.

47 Memoria del Proyecto Informe donde se de el valor de Índice del local K , el número de puntos de luz considerados, el Factor de Mantenimiento previsto (Fm), la Iluminancia Media Mantenida (Em), el Índice de Deslumbramiento Unificado (UGRL), el Índice de Rendimiento del Color (Ra), el Valor de la Eficiencia Energética de la Instalación de Alumbrado (VEEI) y la Potencia Total Demandada por el Alumbrado. Informe donde se justifique la selección del Sistema de Control y de Regulación de cada uno de los diferentes sectores de la edificación.

48 Método de Cálculo CTE NB HE -3.
Indicar Método de Cálculo utilizado en Memoria de Proyecto. Debe cumplir con lo señalado por el CTE. Parámetros en Anexo A de la CTE NB HE -3. El Método de Cálculo ejecución manual o con aplicación informática que recibe el nombre de Documentos Reconocidos. Como mínimo se deben obtener los siguientes resultados para cada zona: Valor de Eficiencia Energética de la Instalación VEEI. Iluminancia Media Horizontal Mantenida Em en el plano de trabajo. Índice de deslumbramiento unificado UGR para el observador.

49 DIALux 4.2 Resultados

50 DIALux 4.2 Curvas Isolux

51 CTE NB HE-3 VEEI (articulado)

52 Valor de la Eficiencia Energética de las Instalaciones de iluminación
La Eficiencia Energética de una Instalación de una zona viene determinada por el Valor de Eficiencia Energética de la Instalación. El  Valor de la Eficiencia Energética de la Instalación (VEEI), se da en  w/m2 por cada 100 Lux. El Valor de la Eficiencia Energética de la Instalación se define con la siguiente expresión matemática: VEEI = Valor de la Eficiencia Energética de la Instalación de iluminación expresado en w/m2 por cada 100 Lux. P = Potencia Total Instalada en las lámparas y sus equipos auxiliares expresada en w. S = Superficie iluminada dada en m2 . Em = Iluminancia Media Horizontal Mantenida en el recinto a iluminar expresada en Lux. Donde: DIALux 4.2

53 ZONAS DE NO REPRESENTACIÓN Criterios técnicos > estéticos
Andenes de estaciones de transporte (Fluorescentes). Pabellones de exposición o ferias (lámparas de descarga de halogenuros metálicos,  vapor de mercurio de alta presión color corregido y fluorescentes lineales de vapor de mercurio). Si se emplean equipos electrónicos, es posible cumplir con los valores límite exigidos. Habitaciones de hospitales: Se suele utilizar la iluminación indirecta, hay que tenerlo en cuenta para evitar que los valores de Eficiencia Energéticas obtenidos no alcancen los valores exigidos. Las luminarias de "Cabecera de cama", debería de tener un diseño muy optimizado para maximizar su eficiencia y de este modo poder cumplir con los valores límite de Eficiencia Energética que se exigen.

54 ZONAS DE NO REPRESENTACIÓN OFICINAS
La Iluminación de oficinas se realiza con sistemas de iluminación general, con tubos fluorescentes tipo T8 - gama 80 – trifósforo (introducidas en 1973) y con lámparas fluorescentes compactas. (Ra de 80 o superior, hasta 100) La iluminación indirecta da problemas cuando se intenta alcanzar registros de Eficiencia Energética situado en torno al valor límite de 3.5 w/m2 por cada 100 Lux. Con la entrada en vigor de la norma UNE , las lámparas fluorescentes con índice Ra inferiores al valor 80 ya no pueden utilizarse en oficinas a causa de la imposibilidad que tienen para reproducir el color adecuadamente.

55 ZONAS DE NO REPRESENTACIÓN ZONAS COMUNES
Zonas comunes: Cuidado con las lámparas halógenas en los sistemas de iluminación general, ya que este tipo de lámparas tienden a ofrecer valores de Eficiencia Energética inferiores a los exigidos. Este tipo de lámpara se deben de utilizar en todo caso en los sistemas de iluminación local de determinados sectores y por supuesto debe siempre pensarse para esos cometidos en las lámparas halógenas ahorradoras que trabajen con equipos electrónicos.

56 ZONAS DE NO REPRESENTACIÓN
VALORES LÍMITE DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN Zonas de no representación Zonas de actividad diferenciada VEEI (valores limite en w / m2 por 100 Lux) Administración en general 3.5 Andenes de estaciones de transporte Salas de diagnóstico Pabellones de exposición o ferias Aulas y laboratorios 4.0 Habitaciones de hospital 4.5 Zonas comunes Almacenes, archivos, salas técnicas y cocinas 5.0 Aparcamientos Espacios deportivos Recintos interiores asimilables a los recintos reseñados.

57 ZONAS DE REPRESENTACIÓN Planteamientos estéticos > Criterios técnicos
Los niveles de Eficiencia Energética exigidos en todas las zonas de representación se consiguen con facilidad siempre que no se utilicen en el alumbrado lámparas incandescentes estándar o lámparas halógenas estándar. Para aumentar la Eficiencia Energética de esos recintos es precios utilizar lámparas de bajo consumo. Se recomienda por lo tanto el uso de lámparas fluorescentes estándar o compactas.

58 ZONAS DE REPRESENTACIÓN (ESTÉTICA > EFICIENCIA)
VALORES LÍMITE DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN Zonas de representación Zonas de actividad diferenciada VEEI (valores limite en w / m2 por 100 Lux) Administración en general 6.0 Estaciones de transporte Supermercados, hipermercados y grandes almacenes Bibliotecas, museos y galerías de arte Zonas comunes en edificios residenciales 7.5 Centros Comerciales (excluidas las tiendas) 8.0 Hostelería y restauración 10.0 Edificios religiosos Salones de actos, auditorios y salas de usos múltiples y convenciones Salas de ocio o espectáculo, salas de reuniones y salas de conferencias Tiendas y pequeños comercios Zonas comunes de edificación en general Habitaciones de hoteles, hostales, etc. 12.0 Recintos interiores asimilables los recintos ya reseñados

59 Uso de Lámparas fluorescentes en el Templo de Abu Simbel (Egipto)

60 Uso de Lámparas fluorescentes, de vapor de mercurio y vapor de sodio de alta presión en el Templo de KomOmbo (Egipto)

61 Sistemas de Control y Regulación
Las instalaciones de iluminación deben disponer, en cada sector a iluminar, de sistemas de regulación y control que tienen que reunir las siguientes condiciones: Toda ZONA dispondrá al menos de un sistema de encendido y apagado manual, cuando no se disponga de otro sistema de control. Las zonas que tengan un uso esporádico deben disponer de un sistema de control de encendido y apagado que opere con un sistema de detección de presencia o un sistema de temporización.

62 Control manual de luces con comando remoto

63 Sistemas de detección Los sistemas de detección de presencia son un conjunto de dispositivos, cableados y componentes, destinados a controlar automáticamente el encendido y apagado de una instalación de iluminación cuando se registra la presencia de personas en el sector a iluminar. Existen los siguientes tipos de sistemas de detección: Detección por infrarrojos. Detección por ultrasonidos. Detección por microondas. Detección mixta, resultante del uso combinado de los sistemas ya reseñados. Los sistemas de temporización son un conjunto de dispositivos, cableados y componentes, utilizados para controlar automáticamente el encendido y apagado de una instalación en función de un intervalo de tiempo preestablecido. El CTE HE-3 excluye del requerimiento de regulación a: Las zonas comunes de los edificios residenciales. Las habitaciones de los hospitales. Las habitaciones de los hoteles. Las tiendas y los pequeños comercios.

64 Sistemas de aprovechamiento de luz natural
Se deben instalar sistemas de aprovechamiento de luz natural, que REGULEN el nivel de iluminación, en función del aporte de luz natural, en primera línea paralela a menos de 3 m de ventanas, o bajo lucernarios. Esto se hará en: Zonas con acristalamiento exterior. Zonas con acristalamiento a patios. Se deben instalar Sistemas de aprovechamiento de luz natural, que Regulen el nivel de iluminación, en función del aporte de luz natural, en la primera línea paralela a menos de 3 m de ventana, o bajo lucernarios en: Zonas con acristalamiento exterior. Zonas con acristalamiento a patios.

65 Edifico obstáculo de luz natural T(Aw /A)>0.07; Θ > 65 º

66 Patios sin acristalar a>2hi; T(Aw /A)>0.07.

67 Patios cubiertos por acristalamiento a>2/Tchi; T(Aw /A)>0.07.

68 Aprovechamiento de la luz solar

69 Aprovechamiento de la luz solar en centros escolares Distancia inferior a 3 metros

70 Aprovechamiento

71 Resultados DIALux 4.2 Curvas Isolux iluminación diurna El Paso (210107 – 109.0 N – 10.28 AM)

72 Resultados DIALux 4.2 Curvas Isolux iluminación diurna en plano de trabajo El Paso ( – N – AM)

73 Conservación y mantenimiento en iluminación
La conservación y mantenimiento de una instalación de iluminación debe conseguir que el Factor de Mantenimiento sostenga su valor, para ello hay que adoptar medidas preventivas (Plan de Mantenimiento) o correctivas (Auditoria). Pérdida de flujo luminoso (Disminución valor EM): Envejecimiento de las lámparas (curvas de envejecimiento) y de luminarias. Ensuciamiento de lámparas y luminarias (Mayor pérdida de flujo). Envejecimiento del local. Rotura de las lámparas. PLAN DE MANTENIMIENTO. Documento en el que se relacionan las operaciones necesarias para asegurar el funcionamiento de la instalación de manera constante, con el mejor rendimiento energético posible y la máxima seguridad de servicio de modo que sea posible: Mantener el servicio y prolongar la vida de la instalación. Reducir los gastos producidos por la depreciación y minimizar el consumo. Los mantenimientos correctivos y preventivos sistemáticos son los que afectan al alumbrado.

74 Plan de Mantenimiento Preventivo y Sistemático
Un Plan de Mantenimiento Preventivo y Sistemático debe tratar los siguientes puntos: Comprobación de los niveles de iluminación (Luxómetros). Limpieza de lámparas y luminarias (determinar el intervalos de limpieza). Sustitución de lámparas (sustitución colectiva al final de la vida útil). Revisión de equipos eléctricos o electrónicos de encendido (sustitución lamp.). Revisión de Equipos eléctricos de alimentación (sustitución de lámparas). Revisión de equipos de seguridad a personas (choque eléctrico). Los mantenimientos correctivos y preventivos sistemáticos son los que afectan al alumbrado.

75 Plan de Mantenimiento Preventivo y Sistemático DIALux 4.2

76 DIALux 4.2 DIAL es una sociedad de servicios especializada en las técnicas de alumbrado de edificios y de ciudades. DIAL ofrece, entre otros, los siguientes servicios: Seminarios y talleres sobre iluminación. Mediciones de lámparas y luminarias en laboratorio. Realización de controles y test sobre equipos. Consulting, planificación y otros servicios DIALux herramienta gratuita de planificación de alumbrado para todos los planificadores a escala mundial. La última versión que está ofreciendo DIAL de su aplicación es la de DIALux 4.3

77 http://www.dial.de/ http://editorial.dca.ulpgc.es
El DIALux es un software gratuito de planificación de alumbrado, con el que se puede trabajar con las luminarias de muchos fabricantes de luminarias. El DIALux es el software de planificación de alumbrado más potente que se puede encontrar en el mercado. Cubre todas las exigencias de planificación del alumbrado moderno según la normativa vigente. Para que eso no se cambie, se perfecciona DIALux continuamente (cada 3 meses). Todos los updates están igualmente disponibles gratis para todos los usuarios de esta aplicación. Por sus características el DIALux se puede considerar como Documento Reconocido por el Código Técnico de la Edificación (CTE). Actualmente 43 fabricantes de luminarias sostienen el proyecto DIALux, pero el número de estos sigue creciendo. Este proyecto ya tiene 10 años de existenciafinanza desde hace 10 años el proyecto DIALux. El DIALux 4.3 se obtiene gratuitamente en la siguiente dirección: