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EFICIENCIA ENERGETICA en ILUMINACION INTERIOR
Título del trabajo: Optimización y mejora de la eficiencia energética de la Iluminación
interior en edificio de oficinas. Estimación de ahorros energéticos.
Empresa(*) GDF SUEZ ESPAÑA SAU
Especialidad(*): Instalaciones, Mantenimiento y Servicios
Energéticos
Productos/servicios(*):
Número de empleados(*): >500
Nombre del participante: Angel Fernández Jiménez
Número del participante en el proyecto EUREM:
Contacto: angel.fernandez.jimenez@gdfsuez.com
Descripción del trabajo
Se ha realizado una modelización del edificio objeto de análisis con el fin de mejorar su eficiencia energética.
En este caso se ha realizado una especial incidencia sobre la eficiencia en la iluminación de dicho edificio de
oficinas, para lo que se ha realizado un pormenorizado estudio de las necesidades de iluminación de cada uno
de los locales/dependencias que forman parte del edificio objeto de estudio, todo ello según normativa vigente.
En una primera opción se ha estudiado mejorar el nivel de eficiencia lum/watio de los diferentes tipos de
luminarias, llegando a la conclusión de estandarizar su empleo dependiendo del tipo de local. Hemos pasado de
ratios de 69,23 lum/w a los 85,25 lum/w de la solución final. En cuanto al consumo de potencia para igualdad de
horas de funcionamiento, hemos optimizado desde los 421Kw hasta los 203Kw, por hora de utilización; lo que
corresponde a un ahorro del 52% y un ratio de 7,78w/m2 para la iluminación, con VEEI próximos a 2 en la zona
de oficinas. Ahorros estimados en 59.307€/año
En una segunda aproximación hemos implementado el aprovechamiento de la luz diurna, implantando sensores
en el primer circuito de luminarias, distante 2,05mts de las ventanas, obteniendo en este caso un consumo medio
de 190Kw por hora de utilización, que en este caso corresponde a un ahorro del 55% y consecuentemente a un
ratio de 7,31w/m2 para la iluminación. Ahorros estimados en 62.560 €/año
En una tercera aproximación deberíamos cuantificar el impacto de la inclusión de técnicas de control de
iluminación avanzadas, como aquellas que permiten el ajuste de la regulación progresiva según el aporte de luz
natural hasta conseguir el nivel de iluminación previamente fijado. Estimamos que el ahorro puede estar en torno
al 30% de la solución primera, con lo cual los ahorros estimados serían de 75.791 €/año
3. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 2
Fotografías o gráficos relacionados con el trabajo
Resultados Opción A:
Ahorro de energía posible [kWh/a]: 521.330
Fuente de energía
Posible ahorro de costes [Euros/año]:62.560
Toneladas de CO2 [t/a] evitables:338.343
Costes de inversión [Euros]: -87.787
Periodo de retorno [años]:
Oportunidad de implementación:
(X) alta ( ) media ( ) baja
4. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 3
1.- Normativa actual:
Antes de presentar el proyecto de trabajo de fin de curso vamos a repasar algunos
conceptos que afectan a este y que exponemos a continuación:
1.1.-Documento Básico DB HE Ahorro de energía
El ahorro de energía coordinado con el respeto al medio ambiente adquiere un papel
muy importante en una época de costes de energía al alza y una concienciación sobre
nuestro papel en nuestro planeta. La normativa se desarrolla mediante las diferentes
directivas europeas y el tratado de Kioto.
1.1.1.-Exigencia básica HE 1: Limitación de demanda energética
Los edificios deben disponer de una envolvente de características tales que limite
adecuadamente la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en
función del clima de nuestra localidad, del uso del edificio y del régimen de verano y de
invierno, así como por sus características de aislamiento e inercia, permeabilidad al aire
y exposición a la radiación solar, reduciendo el riesgo de aparición de humedades de
condensación superficiales e intersticiales que puedan perjudicar sus características y
tratando adecuadamente los puentes térmicos para limitar las pérdidas o ganancias de
calor y evitar problemas higrotérmicos en los mismos
1.1.2.-Exigencia básica HE 3: Eficiencia energética instalaciones de iluminación
Los edificios deben disponer de instalaciones de iluminación adecuadas a las
necesidades de sus usuarios y a la vez eficaces energéticamente, disponiendo de un
sistema de control que permita ajustar el encendido a la ocupación real de la zona, así
como de un sistema de regulación que optimice el aprovechamiento de la luz natural, en
las zonas que reúnan unas determinadas condiciones.
El Código Técnico de la Edificación, CTE, establece en su exigencia básica HE 3, los
requisitos que han de cumplir los edificios en relación a la eficiencia energética de las
instalaciones de iluminación. Una media del 10% del gasto de energía eléctrica se
produce en iluminación, llegando a superar el 40% en algunos locales, como pueden ser
los comerciales y de oficinas.
Los edificios han de disponer de instalaciones de iluminación adecuadas a las
necesidades de sus usuarios y, a la vez, eficientes energéticamente, disponiendo de un
sistema de control que permita ajustar el encendido a la ocupación real de la zona, así
como de un sistema de regulación que optimice el aprovechamiento de la luz natural, en
las zonas que reúnan unas determinadas condiciones, utilizando estos sistemas se
puede llegar a obtener ahorros de hasta el 80% de la energía consumida.
En el Documento Básico DB HE, sección HE 3, se ofrecen métodos y soluciones para
cumplir con estas prescripciones.
5. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 4
Se aplica a las instalaciones de iluminación interior en:
- Edificios de nueva construcción.
- Rehabilitación de edificios existentes con una superficie útil superior a 1000 m2, donde
se renueve más del 25% de la superficie iluminada.
- Reformas de locales comerciales y de edificios de uso administrativo en los que se
renueve la instalación de iluminación.
Se excluyen del ámbito de aplicación:
- Edificios y monumentos con valor histórico o arquitectónico reconocido, cuando el
cumplimiento de estas exigencias altere su aspecto.
- Construcciones provisionales con plazo previsto de utilización igual o inferior a dos años
- Instalaciones industriales, talleres y edificios agrícolas no residenciales.
- Edificios independientes con superficie útil total inferior a 50m2.
- Interiores de vivienda.
Se dividirá en los siguientes sub apartados:
- 1.1.2.1 Procedimiento de verificación.
- 1.1.2.2 Exigencias.
- 1.1.2.3 Sistemas de control.
- 1.1.2.4 Cálculo.
- 1.1.2.5 Productos de la construcción.
- 1.1.2.6 Mantenimiento y conservación
1.1.2.1 Procedimiento de verificación
- Calculo del valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI) en cada zona,
constatando que no se superan los valores límite.
- Comprobación de la existencia de un sistema de control y, en su caso, de regulación
que optimice el aprovechamiento de la luz natural.
- Verificación de la existencia de un plan de mantenimiento.
En el proyecto se debe justificar el haber tenido en cuenta:
- El índice del local (K) utilizado en el cálculo.
- El número de puntos considerados en el proyecto.
- El factor de mantenimiento (Fm) previsto.
- La iluminancia media horizontal mantenida (Em) obtenida.
- El índice de deslumbramiento unificado (UGR) alcanzado.
- Los índices de rendimiento de color (Ra) de las lámparas seleccionadas.
- El valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI) resultante en el cálculo.
- Las potencias de los conjuntos: lámpara mas equipo auxiliar.
1.1.2.2 Exigencias
Valor de eficiencia energética de la instalación.
VALORES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA LÍMITES EN LOS EDIFICIOS EN FUNCIÓN DEL USO DE LA
ZONA
6. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 5
VEEI (W/m2) Valor de eficiencia energética de instalación de iluminación por 100 lux.
VEEI=
P es la potencia total instalada en lámparas más los equipos auxiliares en (W).
S es la superficie iluminada (m2).
E m es la iluminancia media horizontal mantenida (lux).
Grupos que establecen los correspondientes valores de eficiencia energética límite,
según el uso de la zona:
- Grupo 1: zonas de no representación o espacios en los que el criterio de diseño, la
imagen o el estado anímico que se quiere transmitir al usuario con la iluminación,
queda relegado a un segundo plano frente a otros criterios cómo el nivel de
iluminación, el confort visual, la seguridad y la eficiencia energética.
El valor prioritario es el nivel de iluminación, el confort visual, la seguridad, y la
eficiencia energética.
(VEEI de 3,5 a 5 según local o actividad) ver tabla 4.2.1
- Grupo 2: zonas de representación o espacios donde el criterio de diseño, imagen
o el estado anímico que se quiere transmitir al usuario con la iluminación, son
preponderantes frente a los criterios de eficiencia energética.
Se sacrifica la eficiencia a favor de otros criterios luminotécnicos, de diseño o de
instalación.
(VEEI de 6 a 12 según local o actividad) ver tabla 4.2.1
Valores de eficiencia energética limite en recintos interiores de un edificio.
Los valores de eficiencia energética límite en recintos interiores de un edificio se
establecen en la tabla 4.2.1 del HE3. Estos valores incluyen la iluminación general y la
iluminación de acento, pero no las instalaciones de iluminación de escaparates y zonas
expositivas.
Como se puede observar, el parámetro VEEI es un valor límite, es la potencia instalada
por m2 de superficie para conseguir una iluminancia de 100 lux en esa superficie. No se
puede olvidar que la iluminancia mantenida no puede bajar de los valores mínimos
especificados en el SU4 en cuanto a la seguridad de utilización.
En este sentido, para mejorar la eficiencia energética, el valor VEEI deberá ser lo mas
bajo posible, esto significará que los valores de potencia serán lo más bajos para
superficies lo más grandes posible e iluminancias lo más grandes posible, todo ello pasa
por optimizar la instalación y sus componentes
El VEEI se puede optimizar teniendo en cuenta varios puntos:
- Elegir siempre el sistema con mayor eficacia energética luminosa (fuentes de luz
/luminaria) en función de las necesidades de iluminación.
8. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 7
- Emplear equipos auxiliares electrónicos, ahorra hasta un 30% de energía, alargan
la vida de las lámparas un 50% y consiguen una iluminación más agradable y
confortable.
Los balastos deben de cumplir la directiva europea 2000/55/CE, de 18 de septiembre,
relativa a los requisitos de eficiencia energética de los balastos de lámparas
fluorescentes. Los balastos se clasifican en función del Indice de Eficiencia Energética
(IEE) según el consumo de la combinación balasto-lámpara en los siguientes tipos:
- A1 Balastos electrónicos regulables.
- A2 Balastos electrónicos con pérdidas reducidas.
- A3 Balastos electrónicos.
- B1 Balastos magnéticos con pérdidas muy bajas.
- B2 Balastos magnéticos con bajas perdidas.
- C Balastos magnéticos con pérdidas moderadas.
- D Balastos magnéticos con pérdidas muy altas.
La directiva establece la prohibición y comercialización de los balastos de clase D desde
mayo de 2002 y la de los balastos de clase C desde noviembre de 2005.
En la siguiente tabla se observa valores de pérdidas entre las diferentes opciones de
equipos auxiliares.
RANGOS DE PERDIDAS.- Tipo de equipo auxiliar.
- Establecer circuitos independientes de iluminación para crear zonas en la
instalación en función de sus usos y diferentes horarios. Esto permite adaptar y
flexibilizar la potencia instalada.
- Aprovechar al máximo la iluminación natural mediante la instalación de células
fotosensibles que regulen la iluminación artificial en función de la cantidad de luz
natural, o independizando los circuitos de las lámparas próximas a las ventanas.
Esto permite adaptar y flexibilizar la potencia instalada.
- En grandes instalaciones, los sistemas de control centralizado permiten ahorrar
energía mediante la adecuación de la demanda y el consumo además de efectuar
un registro y control que afecta tanto a la calidad como a la gestión de la energía
consumida. Permite adaptar y flexibilizar la potencia instalada.
9. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 8
1.1.2.3 Sistemas de control y regulación.
Las instalaciones de iluminación dispondrán de un sistema de regulación y control para
cada zona con las siguientes condiciones:
- Cada una de las zonas debe disponer de al menos un sistema de encendido y
apagado manual, cuando no disponga de otro sistema de control, no aceptándose
los sistemas de encendido y apagado en cuadros eléctricos como único sistema
de control. Las zonas de uso esporádico han de disponer de un control de
encendido y apagado por sistema de detección de presencia o sistema de
temporización.
- Se deben instalar sistemas de aprovechamiento de la luz natural, que son los
destinados a regular de forma automática el flujo luminoso de una instalación de
iluminación, en función del flujo luminoso aportado a la zona por la luz natural, de
tal forma que ambos flujos aporten un nivel de iluminación fijado en un punto,
donde se encontraría el sensor de luz.
Existen 2 tipos fundamentales de regulación:
- Regulación todo/nada: la iluminación se enciende o se apaga por debajo o por
encima de un nivel de iluminación prefijado.
- Regulación progresiva: la iluminación se va ajustando progresivamente según el
aporte de luz natural hasta conseguir el nivel de iluminación prefijado.
Estos sistemas deben de regular como mínimo el nivel de iluminación en función del
aporte de luz natural, en la primera línea paralela de luminarias situadas a una distancia
inferior de 3 metros de la ventana, y en todas las situadas bajo un lucernario, en los
siguientes casos:
- En las zonas de los grupos 1 y 2 que cuenten con cerramientos acristalados al
exterior, cuando estas cumplan simultáneamente las condiciones indicadas en el
punto 2.2 b) i, figura 2.1 del CTE.
- En todas las zonas de los grupos 1 y 2 que cuenten con cerramientos acristalados
a patios o atrios, cuando estas cumplan simultáneamente las condiciones
indicadas el punto 2.2 b) ii, (fi guras 2.2 y 2.3) del HE 3.
Los sistemas de regulación y control pueden ser de control general, individualizados por
luminaria o grupos de luminarias que se apagan, encienden y regulan la luz según
interruptores, detectores de movimiento y presencia, células fotosensibles o calendarios
y horarios preestablecidos.
Obviamente permiten un mejor aprovechamiento de la energía consumida.
Es importante controlar las luminarias de cada zona mediante circuitos independientes,
de este modo, se puede monitorizar cada zona en base a las necesidades y el
aprovechamiento de la luz natural.
El ahorro energético conseguido al instalar este tipo de sistemas puede ser de hasta un
70%.
10. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 9
El control integral, compuesto por sensores y actuadores (celulas fotoeléctricas,
detectores de presencia, válvulas, etc.) y por una o varias unidades programables,
supone una serie de ventajas, entre las que destacan:
- Posibilidad de encendido/apagado de zonas mediante ordenes centrales.
- Modificación de circuitos de encendido a nivel central sin obras eléctricas.
- Monitorización de estado de los circuitos y consumos de los mismos.
Las posibilidades son múltiples en función del tipo de edificio. En viviendas, se utilizara
detectores de movimiento, por ejemplo, en las escaleras, de modo que se enciendan las
zonas donde se detecta la movimiento y no todo el alumbrado
de la escalera. Tras un tiempo establecido, el detector vuelve a enviar la señal a la
central y si no detecta movimiento, se apaga.
En edificios de oficinas, además de la posible regulación de las luminarias cerca de las
ventanas como obliga el CTE, se puede programar el horario de encendido y apagado.
Si el sistema centralizado es integral, junto con la regulación de la calefacción, aire
acondicionado e iluminación, el ahorro energético y flexibilidad de las instalaciones
adquiere importancia acercándose al concepto de “edificio inteligente”.
1.1.2.4 Cálculo
El cálculo y las soluciones luminotécnicas requieren tener en cuenta los siguientes
parámetros:
PARÁMETROS A CONSIDERAR EN EL DISEÑO Y CÁLCULO DE LAS INSTALACIONES
LUMINOTÉCNICAS
- 1. El uso de la zona a iluminar.
- 2. El tipo de tarea visual a realizar.
- 3 La necesidad de luz y del usuario del local.
- 4 El índice K del local o dimensiones del espacio (longitud, anchura y altura útil).
- 5 Las reflectancias de las paredes, techo y suelo de la sala.
- 6 Las características y tipo de techo.
- 7 Las condiciones de la luz natural.
- 8 El tipo de acabado y decoración.
- 9 El mobiliario previsto.
Se obtendrán como mínimo los siguientes resultados para cada zona:
- Valor de eficiencia energética de la instalación VEEI.
- Iluminancia media horizontal mantenida Em en el plano de trabajo.
- Indice de deslumbramiento unificado UGR para el observador.
Asimismo, se incluirán los valores del índice de rendimiento de color (Ra) y las potencias
de los conjuntos de lámpara más equipo auxiliar utilizados en el cálculo.
- El método de cálculo se formalizara bien manualmente o a través de un programa
informático, que ejecutara los cálculos referenciados obteniendo como mínimo los
resultados mencionados en el punto anterior. Estos programas informáticos
podrán establecerse en su caso como documentos reconocidos
11. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 10
1.1.2.5 Productos de la construcción
Las lámparas, equipos auxiliares, luminarias y resto de dispositivos cumplirán lo
dispuesto en la normativa específica para cada tipo de material. Particularmente, las
lámparas fluorescentes cumplirán con los valores admitidos por el Real Decreto
838/2002, de 2 de agosto, por el que se establecen los requisitos de eficiencia energética
de los balastos de lámparas fluorescentes
Salvo justificación, las lámparas utilizadas en la instalación de iluminación de cada zona
tendrán limitadas las pérdidas de sus equipos auxiliares. La potencia del conjunto de
lámparas más el equipo auxiliar no ha de superar los valores indicados en las tablas 3.1
y 3.2 indicadas en el HE 3.
1.1.2.6 Mantenimiento y conservación
Para garantizar en el transcurso del tiempo el mantenimiento de los parámetros
luminotécnicos adecuados y la eficiencia energética de la instalación VEEI, se debe
elaborar en el proyecto un plan de mantenimiento de las instalaciones de iluminación.
Dicho plan también debe de tener en cuenta los sistemas de regulación y control
utilizados en las diferentes zonas.
Conviene resaltar como puntos importantes:
- Limpieza de las luminarias.
- Sustitución de lámparas. Debe hacerse al final de la vida útil indicada por el
fabricante, ya que, aunque no hayan fallado, su eficacia habrá disminuido. En
grandes instalaciones es aconsejable sustituir las lámparas por grupos en lugar de
individualmente para mantener los niveles de iluminación adecuados.
- Revisión periódica del estado de los distintos componentes de la instalación
12. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 11
2.- DATOS DE PARTIDA
Edificio de oficinas, de 63.000m2 construidos divididos en 33.248m2 bajo rasante y
29.752 m2 sobre rasante en 8 alturas.
La distribución de locales se realiza según el siguiente resumen:
• S3, S2, S1: 800 plazas de aparcamiento dispuestas entre los 3 sótanos.
• SSotano: que acoge los almacenes y archivos.
• PBaja, en donde se encuentran las siguientes dependencias: Biblioteca, Deposito
de libros, sala de Audioconsulta, Despacho biblioteca, Control biblioteca, Salón de
actos, Aulas de formación, zona de Registro Administrativo, Despacho Medico,
Sala de Reconocimiento Médico, Zona de fotocopiadoras, etc..
• P1 a P8, divididas en 2 semiplantas, con las siguientes dependencias: zona
diáfana de 914m2, 2 salas de reuniones de 30m2, Vestíbulo de acceso y pasillo,
cuatro despachos para dirección de 25m2.
Descripción de los locales donde vamos a realizar el estudio de optimización energética
de iluminación y sus dimensiones más importantes:
Planta Zona o dependencia Superficie Ancho Largo Alto
SS Local 1 48,18 7,47 6,45 2,8
SS Local 2 13,55 3,43 3,95 2,8
SS Local 3 8,23 3,43 2,40 2,8
SS Local 4 67,08 9,48 8,13 2,8
SS Almacén 5 243,75 18,58 14,35 2,8
SS Almacén 6 261,84 18,57 14,10 2,8
SS Almacén 7 261,47 18,57 14,08 2,8
SS Almacén 8 261,84 18,57 14,10 2,8
SS Almacén 9 262,77 18,57 14,15 2,8
SS Archivo 9 240,14 18,58 14,07 2,8
SS Archivo 10 260,12 18,58 14,00 2,8
SS Archivo 11 198,70 18,57 10,70 2,8
SS Archivo 12 171,03 18,57 9,21 2,8
SS Pasillo 2H 228,61 1,90 120,32 2,8
SS Pasillo 1H 228,61 1,90 120,32 2,8
SS Almacén 2 276,09 16,25 16,99 2,8
SS Almacén 3 276,09 16,25 16,99 2,8
SS Almacén 4 224,25 16,25 13,80 2,8
SS Archivo 5 173,91 8,07 21,55 2,8
SS Archivo 6 176,12 8,18 21,53 2,8
SS Archivo 7 98,54 8,13 12,12 2,8
SS Archivo 8 99,75 8,23 12,12 2,8
SS Archivo 4 171,77 18,57 9,25 2,8
SS Archivo 3 195,91 18,57 10,55 2,8
SS Archivo 2 260,91 18,57 14,05 2,8
SS Archivo 1 245,55 18,58 14,17 2,8
SS Almacén 1 266,48 18,57 14,35 2,8
13. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 12
SS Almacén R 2 226,55 18,57 12,20 2,8
SS Almacén R 1 222,11 15,52 14,80 2,8
SS TOTAL LOCALES 5.670,00
Planta Zona o dependencia Superficie Ancho Largo Alto
PB Biblioteca 204,20 14,35 14,35 2,8
PB Deposito de libros 97,98 7,10 13,80 2,8
PB Audioconsulta 48,49 7,10 7,10 2,8
PB Despacho biblioteca 10,56 3,25 3,25 2,8
PB Control biblioteca 10,56 3,25 3,25 2,8
PB Salón de actos 263,30 20,33 13,80 2,8
PB Aula1 52,39 7,60 7,10 2,8
PB Aula2 63,36 6,60 9,60 2,8
PB Aula3 59,59 7,11 8,80 2,8
PB Aula4 63,36 6,60 9,60 2,8
PB Aula5 52,43 7,60 7,10 2,8
PB Hall Aulas 105,85 7,70 14,80 2,8
PB Hall Entrada publico 97,68 14,80 6,60 2,8
PB Registro 1 24,11 3,31 7,40 2,8
PB Registro 2 80,36 10,94 7,45 2,8
PB Zona Administrativa 300,34 14,30 21,25 2,8
PB Reconocimiento Médico 1 15,84 3,30 4,80 2,8
PB Despacho Médico 17,04 3,55 4,80 2,8
PB Reconocimiento Médico 2 16,80 3,50 4,80 2,8
PB Pasillo anexo 24,31 14,30 1,70 2,8
PB Descanso Conductores 39,52 7,60 5,20 2,8
PB Pasillo anexo 2 16,57 7,60 2,30 2,8
PB Zona Fotocopiadoras 49,73 6,60 7,60 2,8
PB Pasillo Sur 127,76 1,90 71,40 2,8
PB Pasillo Norte 135,66 1,90 71,40 2,8
PB TOTAL LOCALES 1.978,00
Planta Zona o dependencia Superficie Ancho Largo Alto
P1-P8 Planta diáfana Norte 914,98 16,40 58,30 2,8
P1-P8 Sala reuniones 1 Norte 30,49 4,66 7,08 2,8
P1-P8 Sala reuniones 2 Norte 31,81 4,70 7,36 2,8
P1-P8 Vestíbulo Norte 47,66 4,16 14,68 2,8
P1-P8 Pasillo Norte 37,81 2,55 14,90 2,8
P1-P8 Despacho 1 Norte 23,49 6,75 3,48 2,8
P1-P8 Despacho 2 Norte 19,78 5,65 3,50 2,8
P1-P8 Despacho 3 Norte 19,43 5,55 3,50 2,8
P1-P8 Despacho 4 Norte 25,38 6,75 3,76 2,8
P1-P8 Planta diáfana Sur 914,98 16,40 58,30 2,8
P1-P8 Sala reuniones 1 Sur 30,49 4,66 7,08 2,8
P1-P8 Sala reuniones 2 Sur 31,81 4,70 7,36 2,8
P1-P8 Vestíbulo Sur 47,66 4,16 14,68 2,8
P1-P8 Pasillo Sur 37,81 2,55 14,90 2,8
14. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 13
P1-P8 Despacho 1 Sur 23,49 6,75 3,48 2,8
P1-P8 Despacho 2 Sur 19,78 5,65 3,50 2,8
P1-P8 Despacho 3 Sur 19,43 5,55 3,50 2,8
P1-P8 Despacho 4 Sur 25,38 6,75 3,76 2,8
P1-P8 TOTAL LOCALES 2.302,00
Situación original del proyecto:
Se parte de un proyecto de iluminación que no tiene en cuenta todas las posibilidades de
ahorro energético posibles, bien por su antigüedad (encargado en el año 2004) como por
el avance que se ha producido tanto en legislación de emisiones contaminantes como de
ahorro de energía y la propia evolución de la tecnología
La descripción de la solución propuesta en proyecto original viene dada por los
siguientes parámetros:
15. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 14
Planta Zona o dependencia Superficie Uds.
Tipo
Luminaria
Pot
uds w
Potenc.
Total w Flujo/lum
Iluminacia
media Em VEEI
SS Local 1 48,18 12 TCW216/2*36w 88 1.056 2*3350 543 4,04
SS Local 2 13,55 3 TCW216/2*36w 88 264 2*3350 426 4,57
SS Local 3 8,23 2 TCW216/2*36w 88 176 2*3350 327 6,54
SS Local 4 67,08 9 TCW216/2*36w 88 792 2*3350 303 3,90
SS Almacen 5 243,75 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 207 3,84
SS Almacen 6 261,84 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 210 3,52
SS Almacen 7 261,47 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 210 3,53
SS Almacen 8 261,84 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 210 3,52
SS Almacen 9 262,77 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 209 3,53
SS Archivo 9 240,14 20 TCW216/2*36w 88 1.760 2*3350 186 3,94
SS Archivo 10 260,12 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 213 3,49
SS Archivo 11 198,70 20 TCW216/2*36w 88 1.760 2*3350 223 3,97
SS Archivo 12 171,03 16 TCW216/2*36w 88 1.408 2*3350 215 3,83
SS Pasillo 2H 228,61 16 TCW216/2*36w 88 1.408 2*3350 105 5,87
SS Pasillo 1H 228,61 16 TCW216/2*36w 88 1.408 2*3350 105 5,87
SS Almacen 2 276,09 24 TCW216/2*36w 88 2.112 2*3350 216 3,54
SS Almacen 3 276,09 24 TCW216/2*36w 88 2.112 2*3350 216 3,54
SS Almacen 4 224,25 18 TCW216/2*36w 88 1.584 2*3350 199 3,55
SS Archivo 5 173,91 18 TCW216/2*36w 88 1.584 2*3350 245 3,72
SS Archivo 6 176,12 18 TCW216/2*36w 88 1.584 2*3350 243 3,70
SS Archivo 7 98,54 10 TCW216/2*36w 88 880 2*3350 221 4,04
SS Archivo 8 99,75 10 TCW216/2*36w 88 880 2*3350 218 4,05
SS Archivo 4 171,77 14 TCW216/2*36w 88 1.232 2*3350 191 3,76
SS Archivo 3 195,91 18 TCW216/2*36w 88 1.584 2*3350 226 3,58
SS Archivo 2 260,91 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 214 3,47
SS Archivo 1 245,55 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 208 3,79
SS Almacen 1 266,48 22 TCW216/2*36w 88 1.936 2*3350 206 3,53
SS AlmacenR 2 226,55 18 TCW216/2*36w 88 1.584 2*3350 196 3,57
SS AlmacenR 1 222,11 16 TCW216/2*36w 88 1.408 2*3350 184 3,45
SS TOTAL LOCALES 5.670 500 TCW216/2*36w 44.000
17. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 16
Planta Zona o dependencia Superficie Uds.
Tipo
Luminaria
Pot
Ud w
Pot
Total w Flujo/lum
Iluminacia
media Em VEEI
P1-P8 Planta diáfana Norte 914,98 672 OD3511/2*11w 26 17.472 2x900 542 3,52
P1-P8 Sala reuniones 1 Norte 30,49 21 OD3511/2*11w 26 546 2x900 384 4,66
P1-P8 Sala reuniones 2 Norte 31,81 21 OD3511/2*11w 26 546 2x900 370 4,64
P1-P8 Vestíbulo Norte 47,66 30 OD3511/2*11w 26 780 2x900 123 13,31
P1-P8 Pasillo Norte 37,81 24 OD3511/2*11w 26 624 2x900 145 11,38
P1-P8 Despacho 1 Norte 23,49 18 OD3511/2*11w 26 468 2x900 256 7,78
P1-P8 Despacho 2 Norte 19,78 18 OD3511/2*11w 26 468 2x900 289 8,19
P1-P8 Despacho 3 Norte 19,43 18 OD3511/2*11w 26 468 2x900 292 8,25
P1-P8 Despacho 4 Norte 25,38 18 OD3511/2*11w 26 468 2x900 243 7,59
P1-P8 Planta diáfana Sur 914,98 672 OD3511/2*11w 26 17.472 2x900 542 3,52
P1-P8 Sala reuniones 1 Sur 30,49 21 OD3511/2*11w 26 546 2x900 384 4,66
P1-P8 Sala reuniones 2 Sur 31,81 21 OD3511/2*11w 26 546 2x900 370 4,64
P1-P8 Vestíbulo Sur 47,66 30 OD3511/2*11w 26 780 2x900 123 13,31
P1-P8 Pasillo Sur 37,81 24 OD3511/2*11w 26 624 2x900 145 11,38
P1-P8 Despacho 1 Sur 23,49 18 OD3511/2*11w 26 468 2x900 256 7,78
P1-P8 Despacho 2 Sur 19,78 18 OD3511/2*11w 26 468 2x900 289 8,19
P1-P8 Despacho 3 Sur 19,43 18 OD3511/2*11w 26 468 2x900 292 8,25
P1-P8 Despacho 4 Sur 25,38 18 OD3511/2*11w 26 468 2x900 243 7,59
P1-P8 TOTAL LOCALES 2.302 1.680 OD3511/2*11w 43.680
Datos para cada una de las 8 plantas administrativas.
18. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 17
En resumen:
Planta Zona o dependencia Superficie Uds.
Tipo
Luminaria Pot
Pot
Total w Flujo/lum
Iluminacia
media Em VEEI lum/w
SS TOTAL LOCALES 5.669,90 500 TCW216/2*36w 0 44.000 0 0 0 76,14
PB TOTAL LOCALES 1.977,80 104 FPK632/42w 0 4.888 0 0 0 68,09
PB TOTAL LOCALES 18 TCW216/2*36w 0 1.584 0 0 0 76,14
PB TOTAL LOCALES 100 TBS300/36w 0 4.400 0 0 0 63,64
PB TOTAL LOCALES 262 TBS300/18w 0 5.764 0 0 0 63,64
PB TOTAL LOCALES 12 FBH170/2*26w 0 732 0 0 0 59,02
PB TOTAL LOCALES 411 OD3511/2*11w 0 10.686 0 0 0 69,23
P1-P8 TOTAL x cada una de las 8 plantas 2.301,60 1.680 OD3511/2*11w 43.680 69,23
Total general SS-P8 26.061,00 14.847 421.494
Ratio de w/m2 total: 16,17w/m2
Ratio de w/m2 en zona oficinas: 18,98 w/m2
Suponiendo una utilización de 2.259h/año, y un consumo en aparcamientos de 50kw/h (que no es objeto de esta
optimización) , obtenemos los siguientes datos:
Emisiones Energía primaria Energía final Coste
kg CO2/a kWh/a kWh/a euros/a
Iluminación 691.229 2.762.372 1.065.068 127.808
19. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 18
DESCRIPCION DE LA SOLUCION.- PROPUESTA A:
CAMBIO POR LUMINARIAS MAS EFICIENTES.
Estudiamos las luminarias más eficientes existentes en el mercado actual, no
teniendo en cuenta en este momento la tecnología LED.
Nos fijamos especialmente en la cantidad y calidad del flujo luminoso, así como en
los ratios de lúmenes por watio consumido.
Utilizamos igualmente, el programa de diseño DIALUX en su versión 4.8 (la última
disponible con los datos obtenidos de los principales fabricantes europeos, para
los distintos tipos de luminarias) para diseñar de la forma más eficiente posible,.
Finalmente optamos por centrarnos sobre 2 tipos de luminarias:
• TBS411/2*TL5x25w de Philips con balasto electrónico, obteniendo un
consumo conjunto de 55w por unidad, siendo el flujo de 4.900 lum/ud.
• ZUMTOBEL 2*T16x28w con balastro electrónico, obteniendo un consumo
conjunto de 61w por unidad, siendo el flujo de 5.200 lum/ud.
Los datos técnicos completos de cada una de estas luminarias se exponen a
continuación:
20. PlantaBaja
13.02.2011
Proyecto elaborado por Angel Fernandez Jimenez
Teléfono
Fax
e-Mail
Zumtobel 42 176 076 FEC2 B 2/28W T16 M600 WT3 F830 [STD] / Hoja de datos de
luminarias
Emisión de luz 1:
200
400
cd/klm η = 76%
C0 - C180 C90 - C270
0° 15° 30°
45°
60°
75°
90°
105°105°
90°
75°
60°
45°
30° 15° 0°
Clasificación luminarias según CIE: 100
Código CIE Flux: 68 99 100 100 76
Rec. lum. with matt biv. ref.o. 2/28W, for T16, with high frequency ballast;
luminaire with lamps in light colour 830 and protective plastic film; 3-pole
Wieland connector with socket and plug can be accessed from outside;
suitable for through-wiring; recessed housing white stove-enamelled,
integrated air extraction openings; BIVERGENZ® plus reflector optic made
of matt silver anodised reflection-enhancing highest-purity aluminium, with
UniQue® vane technology, white stove-enamelled filling piece; glare
limitation: 1000 cd/m² at 65° all-round acc. to EN12464; Luminaire wired with
halogen-free leads. data: Modul: 600, dimensions 1198 x 298 x 53 mm;
weight: 4.46 kg.
Emisión de luz 1:
Valoración de deslumbramiento según UGR
ρ Techo 70 70 50 50 30 70 70 50 50 30
ρ Paredes 50 30 50 30 30 50 30 50 30 30
ρ Suelo 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
Tamaño del local
X Y
Mirado en perpendicular
al eje de lámpara
Mirado longitudinalmente
al eje de lámpara
2H 2H 18.3 19.3 18.5 19.5 19.7 17.3 18.4 17.6 18.6 18.8
3H 18.1 19.0 18.4 19.3 19.5 17.2 18.1 17.5 18.3 18.6
4H 18.0 18.9 18.4 19.1 19.4 17.1 18.0 17.4 18.2 18.5
6H 18.0 18.7 18.3 19.0 19.3 17.1 17.8 17.4 18.1 18.4
8H 17.9 18.7 18.3 19.0 19.3 17.0 17.7 17.4 18.0 18.3
12H 17.9 18.6 18.3 18.9 19.2 17.0 17.7 17.3 18.0 18.3
4H 2H 18.2 19.0 18.5 19.3 19.5 17.3 18.1 17.6 18.4 18.6
3H 18.0 18.7 18.4 19.0 19.4 17.1 17.8 17.5 18.1 18.5
4H 18.0 18.6 18.4 18.9 19.3 17.1 17.7 17.5 18.0 18.4
6H 17.9 18.4 18.3 18.8 19.2 17.0 17.5 17.4 17.9 18.3
8H 17.9 18.3 18.3 18.7 19.1 17.0 17.4 17.4 17.8 18.2
12H 17.8 18.2 18.3 18.6 19.1 16.9 17.3 17.4 17.7 18.2
8H 4H 17.9 18.3 18.3 18.7 19.1 17.0 17.4 17.4 17.8 18.2
6H 17.8 18.2 18.2 18.6 19.0 16.9 17.3 17.3 17.7 18.1
8H 17.7 18.1 18.2 18.5 19.0 16.8 17.2 17.3 17.6 18.1
12H 17.7 18.0 18.2 18.4 18.9 16.8 17.1 17.3 17.5 18.0
12H 4H 17.8 18.2 18.3 18.6 19.1 16.9 17.3 17.4 17.7 18.2
6H 17.7 18.1 18.2 18.5 19.0 16.8 17.2 17.3 17.6 18.1
8H 17.7 18.0 18.2 18.4 18.9 16.8 17.1 17.3 17.5 18.0
Variación de la posición del espectador para separaciones S entre luminarias
S = 1.0H +1.7 / -4.1 +2.0 / -5.1
S = 1.5H +3.2 / -13.3 +3.3 / -24.1
S = 2.0H +5.1 / -20.8 +4.7 / -27.5
Tabla estándar BK00 BK00
Sumando de
corrección
-1.2 -2.1
Índice de deslumbramiento corregido en relación a 5200lm Flujo luminoso total
DIALux 4.8 by DIAL GmbH Página 28
42. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 42
Planta Zona o dependencia Superficie Cta Tipo Lum
Pot
Ud w
Pot
Total w Flujo/lum
Iluminacia
media Em VEEI lum/w
P1-P8 Planta diafana Norte 914,98 153 Zumtobel 2*T16x28w 61 9.333 1*5200 542 1,88 85,25
P1-P8 Sala reuniones 1 Norte 30,49 4 Zumtobel 2*T16x28w 61 244 1*5200 384 2,08 85,25
P1-P8 Sala reuniones 2 Norte 31,81 4 Zumtobel 2*T16x28w 61 244 1*5200 370 2,07 85,25
P1-P8 Vestibulo Norte 47,66 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 123 2,08 85,25
P1-P8 Pasillo Norte 37,81 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 145 2,23 85,25
P1-P8 Despacho 1 Norte 23,49 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 256 2,03 85,25
P1-P8 Despacho 2 Norte 19,78 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 289 2,13 85,25
P1-P8 Despacho 3 Norte 19,43 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 292 2,15 85,25
P1-P8 Despacho 4 Norte 25,38 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 243 1,98 85,25
P1-P8 Planta diafana Sur 914,98 153 Zumtobel 2*T16x28w 61 9.333 1*5200 542 1,88 85,25
P1-P8 Sala reuniones 1 Sur 30,49 4 Zumtobel 2*T16x28w 61 244 1*5200 384 2,08 85,25
P1-P8 Sala reuniones 2 Sur 31,81 4 Zumtobel 2*T16x28w 61 244 1*5200 370 2,07 85,25
P1-P8 Vestibulo Sur 47,66 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 123 2,08 85,25
P1-P8 Pasillo Sur 37,81 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 145 2,23 85,25
P1-P8 Despacho 1 Sur 23,49 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 256 2,03 85,25
P1-P8 Despacho 2 Sur 19,78 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 289 2,13 85,25
P1-P8 Despacho 3 Sur 19,43 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 292 2,15 85,25
P1-P8 Despacho 4 Sur 25,38 2 Zumtobel 2*T16x28w 61 122 1*5200 243 1,98 85,25
P1-P8 TOTAL LOCALES 346 Zumtobel 2*T16x28w 21.106 85,25
43. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 43
En resumen SOLUCION PROPUESTA A.- Sólo cambio de luminarias más eficientes:
Planta Zona o dependencia Superficie Uds.
Tipo
Luminaria Pot
Pot
Total w Flujo/lum
Iluminacia
media VEEI lum/w
SS TOTAL LOCALES 5.670 326 TBS411/2*TL5x25w 17.930 0 0 0 89,09
PB TOTAL LOCALES 1.978 261 Zumtobel 2*T16x28w 15.929 0 0 0 85,20
P1-P8 TOTAL LOCALES 2.302 346 Zumtobel 2*T16x28w 21.106 0 0 0 85,25
Total general SS-P8 26.061 3.355 202.707
Ratio de w/m2 total: 7,77 w/m2
Ratio de w/m2 en zona oficinas: 9,17 w/m2
AHORROS respecto de solución original:
SOLUCION A Ahorro
Potencia
original (w) Uds.lum
Potencia
cambio
luminarias
(w) Uds.lum
SS total locales Semisotano 59% 44.000 500 17.930 326
PB total locales PBaja 43% 28.054 907 15.929 261
P1-P8 total locales Oficinas 52% 349.440 13.440 168.848 2.768
TOTAL edificio 52% 421.494 14.847 202.707 3.355
Considerando las misma horas de funcionamiento de las luminarias, llegamos a un ahorro del 52%.
Suponiendo una utilización de 2.259h/año, y un consumo en aparcamientos de 50kw/h (que no es objeto de esta
optimización) , obtenemos los siguientes datos:
SOLUCION A Emisiones
Energía
primaria
Energía
final
AHORRO, respecto situación
original del proyecto
kg CO2/a kWh/a kWh/a kWh/a euros/a
Iluminación 370.478 1.485.909 570.845 494.223 59.307
44. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 44
DESCRIPCION DE LA SOLUCION PROPUESTA B:
CAMBIO POR LUMINARIAS MAS EFICIENTES E
INCORPORAMOS LA DETECCION DE LUZ SOLAR EN LOS 3 PRIMEROS Mts
Partiendo de la base de la propuesta anterior, analizaremos el efecto del
aprovechamiento de la luz solar en los primeros 3 metros próximos a las ventanas.
Realizando dicho estudio, observamos que afecta a la primera línea de luminarias
que se encuentran a 2,05 mts de las ventanas en las plantas de oficinas (la
segunda fila de luminarias estaría ya a 4,10 mts que es un valor por encima de los
3 mts que recomienda la normativa)
Utilizamos de nuevo, el programa de diseño DIALUX en su versión 4.8 (la última
disponible con los datos obtenidos de los principales fabricantes europeos, para
los distintos tipos de luminarias) para diseñar de la forma más eficiente posible y
teniendo en cuenta la influencia de proximidad a las ventanas, incorporamos las
ventanas a todas las plantas del edificio.
Obtenemos los datos que a continuación se presentan:
- Anchura de la planta tipo de oficinas 16,40 mts, longitud 58,30 mts.
- 7 circuitos dispuestos longitudinalmente a las ventanas. Primer circuito a
2,05 mts, segundo circuito a 4,10 mts, tercer circuito a 6,15 mts… etc
AHORROS respecto de solución original:
SOLUCION A SOLUCION B
Ahorro Kw lum Kw+ lum+ Kw++ lum++
SS total locales Semisotano 59% 44.000 500 17.930 326 17.930 326
PB total locales PBaja 43% 28.054 907 15.929 261 15.929 261
P1-P8 total locales Oficinas 55% 349.440 13.440 168.848 2.768 156.787 2.768
TOTAL edificio 55% 421.494 14.847 202.707 3.355 190.646 3.355
Considerando las misma horas de funcionamiento de las luminarias y el aprovechamiento
de la luz solar llegamos a un ahorro del 55% .
Ratio de w/m2 total: 7,31 w/m2
Ratio de w/m2 en zona oficinas: 8,51 w/m2
Suponiendo una utilización de 2.259h/año, y un consumo en aparcamientos
de 50kw/h (que no es objeto de esta optimización) , obtenemos los
siguientes datos:
SOLUCION B Emisiones
Energía
primaria
Energía
final
AHORRO, respecto situación
original del proyecto
kg CO2/a kWh/a kWh/a kWh/a euros/a
Iluminación 352.886 1.415.350 543.738 521.330 62.560
45. Optimizacion de la Eficiencia Energetica .‐ Iluminación interior Página 45
DESCRIPCION DE LA SOLUCION PROPUESTA C:
CAMBIO POR LUMINARIAS MAS EFICIENTES y
DETECCION DE LUZ SOLAR EN LOS 3 PRIMEROS Mts y
REGULACION PROGRESIVA PARA MANTENER NIVEL DE ILUMINACION
CONSTANTE
Partiendo de la base de la propuesta anterior, cuantificaríamos el efecto de la
regulación dependiendo del tipo elegido, siendo los fundamentales los siguientes:
- Regulación todo/nada: la iluminación se enciende o se apaga por debajo o
por encima de un nivel de iluminación prefijado.
- Regulación progresiva: la iluminación se va ajustando progresivamente
según el aporte de luz natural hasta conseguir el nivel de iluminación
prefijado.
Elegiríamos la regulación progresiva para conseguir nivel de iluminación constante
independientemente de la aportación solar en las zonas próximas a las ventanas.
También incorporaríamos el control de presencia para asegurar la máxima
eficiencia energética (debería estar integrado con la climatización de los
despachos/salas de reuniones)
Podemos estimar un ahorro del 30% sobre la solución A, que deberíamos
comprobar con la correspondiente modelización. (está pendiente de realizar).
AHORROS respecto de solución original:
SOLUCION A SOLUCION C
Ahorro Kw lum Kw+ lum+ Kw+++ lum+++
SS total locales Semisotano 71% 44.000 500 17.930 326 12.551 326
PB total locales PBaja 60% 28.054 907 15.929 261 11.150 261
P1-P8 total locales Oficinas 66% 349.440 13.440 168.848 2.768 118.194 2.768
TOTAL edificio 66% 421.494 14.847 202.707 3.355 141.895 3.355
Considerando el mismo confort visual, llegamos a un ahorro del 66%.
Suponiendo una utilización de 2.259h/año, y un consumo en aparcamientos
de 50kw/h (que no es objeto de esta optimización) , obtenemos los
siguientes datos:
SOLUCION C Emisiones
Energía
primaria
Energía
final
AHORRO, respecto situación
original del proyecto
kg CO2/a kWh/a kWh/a kWh/a euros/a
Iluminación 281.326 1.128.337 433.476 631.592 75.791