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Eficiencia energética en instalaciones de alumbrado interior

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Introducción a la eficiencia energética de instalaciones de alumbrado interior. Para información sobre el software de cálculo de eficiencia energética TeKton3D consulten Procedimientos-Uno, SL ...

Introducción a la eficiencia energética de instalaciones de alumbrado interior. Para información sobre el software de cálculo de eficiencia energética TeKton3D consulten Procedimientos-Uno, SL (+34) 95 20 20 165 info@arqui.com

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    Eficiencia energética en instalaciones de alumbrado interior Eficiencia energética en instalaciones de alumbrado interior Presentation Transcript

    • EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LAS INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN INTERIOR
    • arqui.com OBJETIVOS Familiarizarse con la terminología empleada en el cálculo y diseño de este tipo de instalaciones. Repasar la normativa de aplicación que afecta. Determinar de forma cualitativa y cuantitativa los parámetros de diseño a tener en cuenta en el alumbrado interior. Explicar los métodos de cálculo más utilizados. Explicar el procedimiento a seguir para el diseño, dimensionado y justificación normativa de este tipo de instalaciones.
    • arqui.com CONTENIDO 1. TERMINOLOGÍA 2. NORMATIVA DE APLICACIÓN 3. CÁLCULO Y DISEÑO DE INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN INTERIOR
    • arqui.com TERMINOLOGÍA Valor de la eficiencia energética en las instalaciones (VEEI) de iluminación interior Iluminancia media mantenida en el plano horizontal (Em) Índice del local (K) Factor de mantenimiento (Fm) Factor de utilización (Fu) Rendimiento de la luminaria (ηL) Rendimiento de la iluminación (η) Eficiencia luminosa Índice de deslumbramiento unificado (UGR) Índice de rendimiento del color (Ra)
    • arqui.com VEEI Relación existente entre la potencia eléctrica de iluminación instalada en un local, la superficie del local y los niveles de iluminación que se quieren alcanzar, en función del tipo de actividad desarrollada lux)100cadapor(W/m 100 2 EmS P VEEI P. Potencia eléctrica total instalada de luminarias (lámparas más equipos auxiliares) [W]. S. Superficie iluminada [m2]. Em. Iluminancia media horizontal mantenida [lux]. Valores máximos permitidos  DB HE-3  En función del tipo de actividad
    • arqui.com ILUMINANCIA MEDIA MANTENIDA SOBRE EL PLANO HORIZONTAL (Em) Iluminancia o nivel de iluminación de una superficie  Relación entre el flujo luminoso que recibe la superficie y su área. )/(lx 2 mlm S E Em  Iluminancia media mantenida sobre el plano horizontal  Valor medio de esta iluminancia sobre un plano de trabajo horizontal. Valor por debajo del cual no debe descender la iluminancia media en el área especificada. Sus valores mínimos vienen especificados en la norma UNE 12.464-1  Tipo de actividad.
    • arqui.com ÍNDICE DEL LOCAL (K) Relación que existe entre las dimensiones de un local, la altura de montaje y el tipo de alumbrado. )( LAh LA K )(2 3 LAh LA K A = Ancho del local (m). L = Longitud del local (m). h = Altura de montaje (m). Se considera la distancia que hay desde la luminaria hasta el plano útil o de trabajo. Si el plano de trabajo está a 0,85 m h = H – C – 0,85
    • arqui.com ÍNDICE DEL LOCAL (K) El índice del local K nos servirá para determinar: El número de puntos a considerar en el cálculo de Em Factor de utilización (Fu) Si el local no es rectangular  Usar el perímetro y el área A x L = Superficie. A + L = ½ del Perímetro.
    • arqui.com FACTOR DE MANTENIMIENTO (Fm) Cociente entre la iluminancia producida por la instalación de iluminación a un tiempo especificado y iluminancia producida por la misma instalación cuando es nueva. Fm = factor pérdida flujo lámpara x factor pérdida luminaria x factor pérdida superficie habitación. Depende de: El tipo de actividad El tipo de luminaria Frecuencia de mantenimiento Grado de limpieza del local. Los valores de Fm varían normalmente en un rango de 0,65 (ambientes muy sucios) a 0,85 (ambientes muy limpios). Ambiente de trabajo Fm Acerías, fundiciones 0,65 Industrias de soldadura, mecanizado 0,70 Oficinas industriales 0,75 Patios de operaciones, locales públicos 0,80 Despachos, oficinas comerciales, informáticas 0,85
    • arqui.com FACTOR DE UTILIZACIÓN (FU) Relación entre el flujo luminoso que llega al plano de trabajo y el flujo total que emiten las lámparas instaladas. e uF Depende de la diversidad de factores, como son: El valor del nivel de iluminación. El sistema de alumbrado. Las luminarias. Las dimensiones del local. La reflexión (techos, paredes y suelo). A la hora de manejar este factor, hay que tener en cuenta si éste está o no multiplicado por el rendimiento de la luminaria (ηL), para su posterior uso en la fórmula de cálculo de alumbrado. Si está ya multiplicado, coincidirá con el rendimiento de iluminación (η) Tabulados por los fabricantes
    • arqui.com RENDIMIENTO DE LA LUMINARIA (ηL) Es el cociente que relaciona la intensidad que deja pasar la luminaria y la que podría dar como máximo una lámpara instalada en la luminaria. Depende del número de lámparas de la luminaria, del tipo de luminaria y de su geometría. Valores tabulados por los fabricantes. Se emplea para el cálculo aproximado del número de luminarias que se requieren en un determinado recinto.
    • arqui.com RENDIMIENTO DE LA ILUMINACIÓN (η) Relación entre el flujo luminoso que llega al plano de trabajo y el flujo total que emiten las lámparas instaladas. Coincide con la definición del factor de utilización, pero multiplicándolo por el rendimiento de la luminaria. El valor del nivel de iluminación. El sistema de alumbrado. Las luminarias. Las dimensiones del local. La reflexión (techos, paredes y suelo). Factor de utilización (Fu) Rendimiento de la luminaria (ηL) Nº de lámparas, tipo luminaria, geometría de la luminaria. Estimación del número de luminarias mediante el método del rendimiento del local. m m T f SE
    • arqui.com RENDIMIENTO LUMINOSO O EFICIENCIA LUMINOSA No toda la energía eléctrica consumida por una lámpara (incandescente, fluorescente, etc.) se transformaba en luz visible. Parte se pierde por calor, parte en forma de radiación no visible (infrarrojo o ultravioleta), etc. Es el flujo luminoso producido por cada unidad de potencia eléctrica consumida. Tiene una influencia muy elevada en el cálculo del VEEI. Potencia eléctrica consumida Luz visible Pérdidas por radiaciones invisibles Pérdidas por calor (lm/w)luminosaEficiencia P
    • arqui.com RENDIMIENTO LUMINOSO O EFICIENCIA LUMINOSA lux)100cadapor(W/m 100 2 EmS P VEEI S E (lm/w)luminosaEficiencia P
    • arqui.com ÍNDICE DE DESLUMBRAMIENTO UNIFICADO (UGR) Sistema de evaluación para el deslumbramiento psicológico en la iluminación interior 2 2 25,0 log8 p wL L UGR b Lb = luminancia de fondo (cd/m2). L = luminancia de las partes luminosas de cada luminaria en la dirección del ojo del observador (cd/m2). w = ángulo sólido trazado por las partes luminosas de cada luminaria en el ojo del observador (estereorradián). p = índice de posición para cada luminaria, que se relaciona con el desplazamiento de la zona de visión (índice de posición Guth para cada luminaria). Depende de: Tipo y orientación de la luminaria Ángulo de apantallamiento Tipo de actividad a realizar (UGR máximo admitido)  UNE 12464-1 Iluminancia de servicio Posición del observador 10  Mínimo 30  Máximo
    • arqui.com ÍNDICE DE RENDIMIENTO DEL COLOR (Ra) Forma en que la luz de una lámpara reproduce los colores de los objetos iluminados, es decir, lo mejor o peor que una luminaria reproduce los colores de su entorno, objetos y piel humana. Depende del tipo de lámpara utilizada. Valores mínimos exigidos  tipo de actividad (UNE 12.464-1) Valor típico  Ra = 80. Ra < 60  Pobre 60 ≤ Ra < 80  Bueno 80 ≤ Ra < 90  Muy Bueno Ra ≥ 90  Excelente
    • arqui.com NORMATIVA Código Técnico de la Edificación (CTE). UNE 12464-1:2003. Iluminación en los lugares de trabajo interior. UNE 12.193. Iluminación en instalaciones deportivas. RD 39/1997, RD 486/1997, Ley 31/1995 de “Prevención de Riesgos Laborales”. RAEE: Real Decreto sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos. RoHS Directiva 2002/95CE: Restricciones a la utilización de determinadas sustancias peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos. RD 838/2002: Requisitos de Eficiencia Energética de los balastos de lámparas fluorescentes.
    • arqui.com CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Real Decreto 314/2006, del 17 de Marzo de 2006, aprueba el Código Técnico de la Edificación (CTE). • Establece las exigencias básicas de calidad, seguridad y habitabilidad de los edificios y sus instalaciones. • Objetivos  mejorar la calidad de la edificación y promover la innovación y la sostenibilidad, aumentando la calidad básica de la construcción según se recogía en la Ley 38/1999 de Ordenación de la Edificación (LOE). Incorpora criterios de eficiencia energética para cumplir las exigencias derivadas de la Directiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo, relativa a la eficiencia energética de edificios  Protocolo de Kyoto 1999  Reducción emisiones CO2 Criterios de diseño de la iluminación: Habitabilidad, seguridad y eficiencia energética.
    • arqui.com CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Documento Básico de Ahorro Energético. Eficiencia Energética en las Instalaciones de Iluminación. DB HE3. Documento Básico de Seguridad de Uso y Accesibilidad. Seguridad frente al riesgo causado por iluminación inadecuada. DB SUA4. Documento Básico de Ahorro Energético. Contribución solar mínima fotovoltaica. DB HE5.
    • arqui.com DB HE3 “Eficiencia energética en instalaciones de iluminación”: • Los edificios dispondrán de instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de sus usuarios. • Eficaces energéticamente. • Sistema de control que permita ajustar el encendido a la ocupación real de la zona. • Sistema de regulación que optimice el aprovechamiento de la luz natural.
    • arqui.com DB HE3 Ámbito de aplicación  Instalaciones de iluminación de interior en:  Edificios de nueva construcción.  Rehabilitación de edificios existentes con una superficie útil de más de 1.000 m2, donde se renueve más del 25% de la superficie iluminada.  Reformas de locales comerciales y edificios de uso administrativo donde se renueve la instalación de alumbrado. Se excluyen específicamente, justificándose la solución adoptada:  Edificios y monumentos de valor histórico, cuando la aplicación de estas exigencias suponga alteraciones inaceptables para ellos.  Construcciones provisionales para menos de 2 años.  Instalaciones Industriales, talleres y edificios agrícolas no residenciales.  Edificios independientes de menos de 50 m2.  Interiores de viviendas.  Alumbrado de emergencia.
    • arqui.com DB HE3 Procedimiento de verificación:  Cálculo del valor de eficiencia energética de la instalación VEEI, comprobando que no se superen los valores límites indicados en la tabla 2.1 de este DB.  Comprobación de la existencia del sistema de control y regulación que optimice el aprovechamiento de la luz natural.  Verificación de la existencia de un plan de mantenimiento.
    • arqui.com DB HE3 Documentación justificativa Para cada zona, además del cálculo justificativo, la siguiente información: - Índice del local (K) utilizado en el cálculo. - El número de puntos considerados en el cálculo. - El factor de mantenimiento previsto (Fm). - La iluminancia media horizontal mantenida (Em) obtenida. - El índice de deslumbramiento unificado (UGR) alcanzado. - Los índices de rendimiento del color (Ra) de las lámparas utilizadas. - El valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI) resultante. - Las potencias de las luminarias (conjuntos lámpara más equipo auxiliar). - Sistema de regulación y control para cada zona.
    • arqui.com DB HE3
    • arqui.com DB HE3 VEEI máximo lux)100cadapor(W/m 100 2 EmS P VEEI Zonas de representación. 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. Zonas de no representación. Criterios como el nivel de iluminación, confort visual, seguridad y eficiencia energética son más importantes que cualquier otro criterio.
    • arqui.com DB HE3
    • arqui.com DB HE3 Regulación y control Cada zona  al menos un sistema de encendido y apagado manual. Prohibido expresamente utilizar como único sistema de control el apagado y encendido en cuadros eléctricos. Detección de presencia o temporización en zonas de uso esporádico  Aseos, pasillos, escaleras, aparcamientos, etc. Si se dispone de suficiente iluminación natural  Sistema de regulación en las luminarias más próximas a las ventanas (menos de 3 m de las ventanas) y todas las situadas bajo un lucernario  aprovechamiento del aporte de luz natural. Exclusiones del requerimiento de regulación: - Las zonas comunes de edificios residenciales. - Las habitaciones de hospitales. - Las habitaciones de hoteles, hostales,… - Tiendas y pequeños comercios.
    • arqui.com DB HE3 Regulación luz natural. Cerramientos acristalados al exterior. 11,0 A Aw T T, coeficiente de transmisión luminosa del vidrio del local en tanto por uno. Aw, área de acristalamiento de la ventana de la zona [m2]. A, área total de las fachadas de la zona, con ventanas al exterior o al patio interior o al atrio [m2]. º65 Se deben cumplir las dos condiciones de forma simultánea.
    • arqui.com DB HE3 Regulación luz natural. Cerramientos acristalados a patios no cubiertos ii ha 2 Se deben cumplir las dos condiciones de forma simultánea. ai , anchura del patio [m]. hi , distancia entre el suelo de la planta de la zona en estudio y la cubierta del edificio [m]. 11,0 A Aw T
    • arqui.com DB HE3 Regulación luz natural. Cerramientos acristalados a patios cubiertos (atrios) Se deben cumplir las dos condiciones de forma simultánea. ai , anchura del patio [m]. hi , distancia entre el suelo de la planta de la zona en estudio y la cubierta del edificio [m]. Tc , coeficiente de transmisión luminosa del vidrio del patio o atrio, en tanto por uno. 11,0 A Aw T c i i T h a 2
    • arqui.com DB HE3 Valorar el acceso de las estancias a la luz natural. Factor de Luz Natural (FLN) Donde: FLN, es el factor de luz natural que accede a las estancias [%]. V, es el área total de las ventanas [m2]. θ, es el ángulo del cielo visible, medido en un plano vertical perpendicular a la ventana, desde el punto central de la ventana [°]. T, es el factor de transmisión del cristal (0,85 vidrio simple y 0,70 para doble vidrio), en tanto por uno. A, es el área total de todas las superficies de la estancia (suelo, techo, paredes y ventanas) [m2]. R, es la reflectancia media de estas superficies, en tanto por uno. ESTANCIA FLN Recomendado Cocinas 2,0% Salas de estar 1,5% Dormitorios 1,0%
    • arqui.com DB HE3 Productos de la construcción Limitar las pérdidas de sus equipos auxiliares. La potencia del conjunto lámpara + equipo auxiliar no superará los siguientes valores: Fig. Lámparas de descarga. Fig. Lámparas halógenas de baja tensión. Las lámparas fluorescentes cumplirán con los valores admitidos por el RD 838/2002.
    • arqui.com DB HE3 Mantenimiento y conservación Es obligatorio elaborar un plan de mantenimiento de las instalaciones de iluminación, de manera que se garantice el mantenimiento de los parámetros luminotécnicos adecuados y de la eficiencia energética. Éste contemplará: - Periodos de reposición de las lámparas. - Periodos de limpieza de luminarias y zona iluminada, y la metodología a emplear. - Incluir sistemas de regulación y control.
    • arqui.com DB SUA4 Niveles mínimos de alumbrado normal en zonas de circulación, medidos a nivel del suelo (parking, zonas de carga y descarga, escaleras, etc.) Características de la instalación de iluminación de emergencia  los requerimientos son básicamente los que ya se recogen en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, dentro de la ICT-BT-28, incluyendo la siguiente consideración: “Los niveles de iluminación establecidos deben obtenerse considerando nulo el factor de reflexión sobre paredes y techos, teniendo en cuenta además el factor mantenimiento por envejecimiento de la lámpara y suciedad en la luminaria”.
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado normal en zonas de circulación El factor de uniformidad media será del 40% como mínimo 4,0 m mín m E E U Valores de iluminancia mínima en cualquier punto, medida a nivel del suelo En cada zona se dispondrá una instalación de alumbrado capaz de proporcionar una iluminancia mínima de 20 lux en zonas exteriores y de 100 lux en zonas interiores a nivel del suelo, excepto aparcamientos interiores en donde será de 50 lux.
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado normal en zonas de circulación Pública Concurrencia  actividad nivel bajo de iluminación  Iluminación de balizamiento en las rampas y en cada uno de los peldaños de las escaleras.
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado de emergencia Los edificios dispondrán de una dotación de alumbrado de emergencia  fallo del alumbrado normal: Visibilidad abandonar el edificio. Evite situaciones de pánico Permita la visión de las señales indicativas de las salidas y la situación de los equipos y medios de protección existentes.
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado de emergencia Contarán con alumbrado de emergencia las zonas y los elementos siguientes: Todo recinto cuya ocupación > 100 personas. Los recorridos desde todo origen de evacuación hasta el espacio exterior seguro y hasta las zonas de refugio, incluidas las propias zonas de refugio (Anejo A de DB SI). Los aparcamientos cerrados o cubiertos cuya Sc > 100 m2 Los locales que alberguen equipos generales de las instalaciones de protección contra incendios y los de riesgo especial (DB-SI 1). Los aseos generales de planta en edificios de uso público. Los lugares en los que se ubican cuadros de distribución o de accionamiento de la instalación de alumbrado de las zonas antes citadas. Las señales de seguridad.
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado de emergencia Condiciones de ubicación y características: Se situarán al menos a 2 m por encima del nivel del suelo. En las puertas existentes en los recorridos de evacuación. En los puntos con peligro potencial. Emplazamiento de equipos de seguridad. En las escaleras, de modo que cada tramo de escaleras reciba iluminación directa. En cualquier otro cambio de nivel. En los cambios de dirección y en las intersecciones de pasillos.
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado de emergencia Vías de evacuación: Anchura < 2 m  La iluminancia horizontal en el suelo > 1 lux a lo largo del eje central > 0,5 lux en la banda central que comprende al menos la mitad de la anchura de la vía. Las vías de evacuación con anchura superior a 2 m pueden ser tratadas como varias bandas de 2 m de anchura, como máximo.
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado de emergencia Vías de evacuación
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado de emergencia Vías de evacuación
    • arqui.com DB SUA4 Alumbrado de emergencia Equipos de seguridad, las instalaciones de protección contra incendios de utilización manual y los cuadros de distribución del alumbrado, la iluminancia horizontal será de 5 Iux, como mínimo. Esta comprobación se realizará a la altura a la que se encuentren estos dispositivos. Con el fin de identificar los colores de seguridad de las señales, el valor mínimo del índice de rendimiento cromático Ra de las lámparas será 40.
    • arqui.com DB HE5 Obligatoria la instalación de un sistema de captación y transformación de energía solar por procedimientos fotovoltaicos en algunos tipos de edificaciones: No sea posible su instalación  Se justificarán medidas alternativas que produzcan un ahorro energético equivalente a la potencia que aportaría la instalación fotovoltaica. En estos casos, es especialmente interesante la incorporación de un sistema de gestión del alumbrado con el que se puede conseguir aumentar la eficiencia de la instalación de iluminación en más de un 50%.
    • arqui.com UNE 12464-1 Tienen que coexistir los criterios de eficiencia energética (CTE DB HE-3) con los criterios de confort visual y seguridad en el trabajo. UNE 12464-1  Establece los criterios mínimos a tener en cuenta para cumplir los requisitos de confort visual, prestaciones visuales y seguridad, en las instalaciones de iluminación de lugares de trabajo interiores. Requerimientos cuantitativos (iluminancia) y cualitativos (deslumbramiento y rendimiento de colores) En función del tipo de actividad, establece: Valores mínimos para la iluminancia media mantenida (Em) Valores máximos para el índice de deslumbramiento unificado (UGR) Valores mínimos para el índice del rendimiento del color (Ra)
    • arqui.com UNE 12464-1
    • arqui.com UNE 12193 Proyectos de iluminación de instalaciones deportivas. Recomienda el cumplimiento cuantitativo (iluminancias y uniformidades) y cualitativo (deslumbramiento y rendimiento de colores). Función del uso, clasificando el alumbrado en tres tipos basándose en el nivel de competición, y si son o no televisados: - Alumbrado Clase I: Competición del más alto nivel. Competiciones nacionales e internacionales. Normalmente acude un gran número de espectadores y los recintos son grandes. - Alumbrado Clase II: Competición de nivel medio. Partidos de competición regional y local. - Alumbrado Clase III: Entrenamiento general, educación física y actividades recreativas.
    • arqui.com UNE 12193
    • arqui.com CALCULO Y DISEÑO DE INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN INTERIOR Generalidades Procedimiento de cálculo de proyectos de iluminación interior
    • arqui.com GENERALIDADES Nivel de iluminación Deslumbramiento Calidad de la luz
    • arqui.com NIVEL DE ILUMINACIÓN El nivel de iluminación requerido para una actividad  se expresa en términos de iluminancia. Valores mínimos  UNE 12.464-1 Para determinarlo hay que tener en cuenta dos aspectos fundamentales: Superficie de trabajo o de referencia Uniformidad de la iluminancia - Uniformidad en el espacio: Umed (Emin/Emed) - Uniformidad en el tiempo: la iluminancia media disminuirá a lo largo del tiempo  depreciación del flujo luminoso de la lámpara + acumulación de suciedad en las lámparas, luminarias y superficies de la habitación  Dimensionado  Prever factor de mantenimiento  Plan de mantenimiento
    • arqui.com NIVEL DE ILUMINACIÓN Superficie de referencia de un interior Superficie donde se va a suministrar la iluminancia apropiada recomendada. Incluir una definición clara de la superficie de referencia. Para interiores donde las tareas no están restringidas a lugares fijos  plano horizontal limitado por las paredes del interior a una altura de 0’85 m. sobre el suelo. Para interiores tareas conocidas y localizadas  Áreas específicas con alturas concretas. En interiores donde no se trabaja, la superficie de referencia puede ser el suelo, la pared, o cualquier plano importante en el mismo.
    • arqui.com NIVEL DE ILUMINACIÓN Uniformidad en el espacio Iluminación general, Umed en la superficie de referencia > 0’8 para proporcionar posibles ubicaciones de tareas equivalentes en todo el interior. Iluminación general localizada o iluminación de áreas generales, la iluminancia media en las áreas que rodean las tareas >1/3 del nivel para las áreas de tareas. La relación entre las iluminancias medias para dos interiores adyacentes (por ejemplo, oficina y corredor) no debe exceder 5:1. Recordemos que el CTE DB SUA-4 exige una uniformidad media del 40% para el alumbrado normal en áreas de circulación. Depende de la geometría de la superficie a iluminar, del tipo de luminaria y de su número y distribución.
    • arqui.com NIVEL DE ILUMINACIÓN
    • arqui.com NIVEL DE ILUMINACIÓN Iluminación general Iluminación general y localizada
    • arqui.com NIVEL DE ILUMINACIÓN Uniformidad en el tiempo Depreciación del flujo luminoso de la lámpara + acumulación de suciedad en las lámparas, luminarias y superficies de la habitación
    • arqui.com NIVEL DE ILUMINACIÓN Uniformidad en el tiempo Plan de mantenimiento. Limpieza y renovación de las lámparas.
    • arqui.com DESLUMBRAMIENTO Sensación producida por una luminancia exagerada dentro de un campo visual que altera la sensibilidad del ojo, causando molestia, reduciendo la visibilidad o ambas cosas. Deslumbramiento fisiológico (o perturbador), que reduce la capacidad visual y la visibilidad pero no causa necesariamente molestias. Deslumbramiento psicológico (o molesto), que resulta molesto a la vista, pero que no necesariamente dificulta la observación de los objetos. En iluminación interior, el deslumbramiento psicológico (molesto) es probable que sea un problema mayor que el deslumbramiento fisiológico (perturbador). La sensación de molestia experimentada por el deslumbramiento molesto tiende a incrementarse con el paso del tiempo, y contribuye a la tensión nerviosa y a la fatiga.
    • arqui.com DESLUMBRAMIENTO Directo: causado por las luminancias de las fuentes de luz (lámparas, luminarias y ventanas). Por reflexión: causado por las luminancias reflejadas desde las superficies con alta reflectancia. El nivel de deslumbramiento obtenido dependerá de los siguientes factores: •Tipo y orientación de la luminaria •Ángulo de apantallamiento •Tipo de actividad a realizar (UGR máximo admitido) •Iluminancia de servicio •Posición del observador
    • arqui.com DESLUMBRAMIENTO El control del deslumbramiento directo de lámparas y luminarias consiste en controlar la luminancia de las mismas en la dirección de los ojos del observador, en el intervalo de 45º a 90º.
    • arqui.com DESLUMBRAMIENTO Luminarias en las cuales, al observarlas desde ángulos de 45º o más con respecto a la vertical, se pueden ver las lámparas o partes de las mismas, las lámparas deben estar bien apantalladas (ángulo α), dependiendo de la luminancia de la lámpara y del nivel de UGR máximo elegido.
    • arqui.com DESLUMBRAMIENTO Dos formas de control del deslumbramiento: Control mediante materiales translúcidos: rodeando las lámparas con un material difusor o prismático. Sistema de Diseño CIE: está basado en el cálculo del UGR (índice de deslumbramiento unificado). 2 2 25,0 log8 p wL L UGR b
    • arqui.com DESLUMBRAMIENTO No se pueden superar los niveles máximos de UGR impuestos por UNE 12464-1, en función del tipo de actividad. Medido en el punto de ubicación del observador, en la dirección de la mirada y a la altura de los ojos del observador (plano de deslumbramiento, distinto al plano de trabajo). Isocurvas de deslumbramiento UGR
    • arqui.com CALIDAD DE LA LUZ Las características más importantes de la calidad de la luz son: La Temperatura de Color (TC)  influencia sobre el ambiente creado en cuanto a sus sensaciones de frío o calor. El índice de reproducción cromática (Ra): Indica lo bien o mal que la luminaria reproduce los colores de su entrono. Primera magnitud a tener en cuenta en actividades donde la óptima reproducción cromática es imprescindible  Valores mínimos UNE 12464-1.
    • arqui.com CALIDAD DE LA LUZ Otro aspecto del color que influye en el confort visual de una habitación, es el esquema de color elegido para las superficies de la habitación. En términos generales, para alcanzar alta eficiencia luminosa, se deben elegir colores claros para las áreas de superficie principal.
    • arqui.com CALIDAD DE LA LUZ Color Factor de reflexión Material Factor de reflexión Blanco Techo acústico blanco, según orificios Gris claro Gris oscuro Negro Crema, amarillo claro Marrón claro Marrón oscuro Rosa Rojo claro Rojo oscuro Verde claro Verde oscuro Azul claro Azul oscuro 0,70 - 0,85 0,50 - 0,65 0,40 - 0,50 0,10 - 0,20 0,03 - 0,07 0,50 - 0,75 0,30 - 0,40 0,10 - 0,20 0,45 - 0,55 0,30 - 0,50 0,10 - 0,20 0,45 - 0,65 0,10 - 0,20 0,40 - 0,55 0,05 - 0,15 Mortero claro Mortero oscuro Hormigón claro Hormigón oscuro Arenisca clara Arenisca oscura Ladrillo claro Ladrillo oscuro Mármol blanco Granito Madera clara Madera oscura Espejo de vidrio plateado Aluminio mate Aluminio anodizado y abrillantado Acero pulido Cobre Cromo pulido Cromo mate Madera clara de abedul y arce Madera de roble, laqueada clara Madera de roble, laqueada oscura Madera de caoba o nogal 0,35 - 0,55 0,20 - 0,30 0,30 - 0,50 0,15 - 0,25 0,30 - 0,40 0,15 - 0,25 0,30 - 0,40 0,15 - 0,25 0,60 - 0,70 0,15 - 0,25 0,30 - 0,50 0,10 - 0,25 0,80 - 0,90 0,55 - 0,60 0,80 - 0,85 0,55 - 0,65 0,48 - 0,50 0,60 - 0,70 0,52 - 0,55 0,55 - 0,65 0,40 - 0,50 0,15 - 0,40 0,15 - 0,40
    • arqui.com DISEÑO Y CÁLCULO Objetivos y esquema general Selección del tipo de iluminación y distribución Sistema de regulación y control Procedimiento de cálculo Justificación normativa
    • arqui.com OBJETIVOS Y ESQUEMA GENERAL Objetivos del cálculo y diseño del sistema de iluminación interior: Obtener un diseño de la instalación que cumpla con los parámetros de iluminación recomendados para el correcto desarrollo de la actividad del local  UNE 12.464-1 (Em, UGR, Ra) Justificar el cumplimiento de la normativa en vigor, referente a la eficiencia energética de la instalación de iluminación (CTE DB HE-3). Justificar el cumplimiento de la normativa en vigor, referente a aspectos de seguridad de uso (CTE DB SUA-4), en alumbrado de zonas comunes y circulación de edificios, y alumbrado de emergencia. Por tanto, se pretende dimensionar la instalación atendiendo a criterios de confort visual, seguridad y eficiencia energética.
    • arqui.com OBJETIVOS Y ESQUEMA GENERAL Pasos a seguir: Esquema general de diseño y cálculo
    • arqui.com OBJETIVOS Y ESQUEMA GENERAL
    • arqui.com OBJETIVOS Y ESQUEMA GENERAL
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Para alcanzar los objetivos de: Parámetros de calidad adecuados a la actividad, eficiencia energética, seguridad y mínimo coste, habrá que seleccionar: Una combinación de lámpara-balasto de alta eficacia. Una luminaria eficiente y un sistema de alumbrado adecuado para la situación real considerada. Un sistema de control adecuado, es decir, que facilite una buena eficiencia al uso de la instalación. Hay que tener en cuenta, por tanto, varios elementos básicos en la selección de un equipo de iluminación adecuado: - Lámpara. - Equipo auxiliar. - Luminaria. - Elemento de control.
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Para seleccionar la lámpara más apropiada hay que tener en cuenta varios factores: La eficacia de la lámpara. Las cualidades cromáticas. El flujo luminoso. La vida media. El equipo auxiliar necesario Aspectos medio ambientales. Pasos a seguir: - Cumpla los parámetros, tono de luz o temperatura de color (K) e índice de reproducción cromática (Ra), recomendados para el local. - Seleccionar la de mayor eficiencia energética, es decir, la que tenga un valor mayor del parámetro lúmenes por vatio. - Seleccionar la lámpara con mayor vida media, medida en horas.
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Una vez seleccionada la lámpara, pasaremos a la selección del equipo auxiliar En general se recomienda la utilización de balastos electrónicos por sus muchas ventajas frente a los electromagnéticos (reactancia): Economía, confort, seguridad.
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Una vez seleccionada la lámpara y el equipo auxiliar, pasaremos a la selección de la luminaria. Factores a tener en cuenta: Distribución fotométrica de la luminaria. Rendimiento de la luminaria. Sistema de montaje al techo, pared, etc. Grado de protección. Clase eléctrica. Cumplimiento de la normativa de aplicación.
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    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Luminarias de adosar con celosías especulares o difusas para lámparas fluorescentes lineales o compactas: Iluminación general de lugares de trabajo con ordenador, lectura, áreas administrativas, etc. (celosía especular), áreas de utilización general (celosías difusas). Luminarias de adosar / suspender con celosías especulares o difusa para lámparas fluorescentes lineales Iluminación general de lugares de trabajo con ordenador, lectura, áreas administrativas, etc. (celosía especular), áreas de utilización general (celosías difusas). Iluminación general de lugares de trabajo con ordenador, lectura, áreas administrativas, etc. (celosía especular), áreas de utilización general (celosías difusas). Luminarias de empotrar con celosías especulares o difusa para lámparas fluorescentes lineales o compactas
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Downlights de empotrar para lámparas fluorescentes compactas Para zonas representativas como áreas de entrada, cafeterías, pasillos, etc. Luminarias estancas para lámparas fluorescentes lineales Iluminación general de almacenes, cocinas, talleres, gimnasio s, etc. Luminarias estancas de interior o zonas cubiertas para lámparas de descarga Iluminación general de almacenes, talleres, gimnasios, polideportivos, etc. Luminarias tipo proyector Iluminación general de zonas deportivas, accesos, almacenes, talleres, gimnasios, polideportivos cubiertos, etc.
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Alumbrado general, proporcionado por una distribución regular de luminarias. Con este tipo de alumbrado no se tienen en cuenta las necesidades particulares de ciertos puntos de la estancia. Alumbrado localizado, proporcionado por una distribución irregular de las luminarias en relación a las zonas de trabajo. Es utilizado para una tarea específica, adicional al alumbrado general y controlado independientemente. Alumbrado general + alumbrado localizado, en el que se complementa un nivel de alumbrado general con luminarias en los puestos de trabajo.
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Alumbrado directo. Casi toda la luz de las luminarias (90 al 100%), se emite hacia abajo y las superficies luminosas de las mismas son visibles. Para asegurar el techo adquiera la luminancia adecuada, la reflectancia del suelo no debe ser demasiado baja. Alumbrado indirecto. Es el techo el que refleja la luz incidente sobre él, el que se constituye en fuente primaria de iluminación. Las superficies emisoras de luz de las luminarias no son visibles  deslumbramiento directo totalmente controlado. Ambiente monótono. Alumbrado directo-indirecto. Es confortable siempre y cuando la componente hacia abajo satisfaga los requisitos en cuanto a limitación de deslumbramiento. Su eficiencia es intermedia entre la instalación directa y la indirecta. Las luminarias deberán instalarse de manera que las paredes reciban abundante luz directa por encima de la altura de los ojos.
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Altura de suspensión de las luminarias Empotradas Adosadas Colgadas a una altura del techo Mayor altura  Mayor superficie iluminada  Menor iluminancia
    • arqui.com SELECCIÓN DEL TIPO DE ILUMINACIÓN Y DISTRIBUCIÓN Separación y distribución de las luminarias
    • arqui.com SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL Lograr mejor aprovechamiento de la energía consumida  Aumenta la eficiencia energética, se reducen los costes de mantenimiento, aumenta la flexibilidad del sistema. Realizar fácilmente encendidos parciales  aprovechar la luz natural, ajustar a las necesidades del momento. Fraccionamiento de la maniobra circuitos del local, mediante interruptores debidamente señalizados Separar las que se encuentran próximas a las ventanas, controlar el encendido de forma independiente del resto de luminarias. Salones de actos o en las aulas destinadas a proyecciones  disponer de sistemas de regulación y control de la iluminación que permitan su ajuste a la situación. Sistemas automáticos centralizados que regulen el nivel de iluminación interior en función del existente en el exterior  DB HE 3.
    • arqui.com SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL Se distinguen 4 tipos fundamentales: Bajo demanda del usuario - Interruptor manual, pulsador, potenciómetro o mando a distancia. Las luminarias deben estar conectadas a varios circuitos, separando las que se encuentran próximas a las ventanas de aquellas situadas en el lado opuesto. Número de interruptores manuales > raíz cuadrada del número de luminarias instaladas. - Interruptores temporizados. Apagan la iluminación desde un panel central a la misma hora cada día, coincidiendo con los tiempos libres. Los usuarios son libres de reencender aquellas lámparas que consideren necesarias. En cada caso, un interruptor de rango superior al temporizado, debe permitir reencender las lámparas que a criterio del usuario se consideren necesarias. Interruptores temporizados independientes  locales de permanencia limitada (Servicios)
    • arqui.com SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL Según aporte de luz natural por ventanas, cristaleras, lucernarios o claraboyas: fotocélulas consistentes en un sensor de luz, colocado habitualmente en el techo, mide la cantidad de luz natural que recibe el plano de trabajo situado debajo de él, y ajusta automáticamente la aportación de luz artificial necesaria para la correcta realización de la tarea que se desarrolla. - Todo/Nada. La iluminación se enciende y 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 exterior hasta conseguir el nivel de luz prefijado. Utilizar luminarias con balastos electrónicos de alta frecuencia regulables, controlados por una fotocélula.
    • arqui.com SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL Encendido y apagado según presencia. Los detectores de presencia responden a la ausencia de personas en el aula o local con el apagado del alumbrado artificial. Existen cuatro tipos de detectores de presencia: - Infrarrojos - Acústicos por ultrasonidos - Acústicos por microondas - Híbridos de los dos anteriores Estos sistemas pueden originar el apagado de la instalación que controlan, si a pesar de la presencia de alguna persona en el interior, esta permanece durante un periodo de tiempo en actitud estática.
    • arqui.com SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL Regulación y control por un sistema centralizado de gestión. Estos sistemas apagan, encienden y regulan según detectores de movimiento y presencia, células de nivel por la luz natural o calendarios y horarios preestablecidos. Supone ahorros en energía de hasta el 65%. Un control de alumbrado bien concebido, puede ahorrar energía en dos sentidos: - Haciendo buen uso de la luz natural, para reducir los niveles de la luz artificial cuando sea posible. - Apagando el alumbrado artificial cuando el espacio a iluminar no esté ocupado.
    • arqui.com PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO Método del “rendimiento del local” Método del “punto por punto”
    • arqui.com MÉTODO DEL RENDIMIENTO DEL LOCAL Permite estimar el número de luminarias a utilizar en un local para conseguir el nivel de iluminación deseado. Método de predimensionado  Suele sobredimensionar la instalación. Nos sirve de punto de partida  Afinar el cálculo posterior mediante el método del “punto por punto”. Parte de dos datos fundamentales: - Tipo de actividad a desarrollar. - Dimensiones y características del local a iluminar. Con estos datos se efectúa el cálculo para hallar el flujo luminoso necesario y el número de luminarias necesarias.
    • arqui.com MÉTODO DEL RENDIMIENTO DEL LOCAL Estima el número de luminarias necesarias para alcanzar unos niveles mínimos de iluminación sobre una superficie dada, teniendo en cuenta la depreciación de flujo de la luminaria debido a: (K) índice del local - Características geométricas del local. - Grados de reflectancia de los cerramientos. - Rendimiento de la luminaria (ηL). - Factor de mantenimiento (Fm). (Fu) Factor de utilización. (η) Rendimiento de la iluminación. Depreciación del flujo luminoso = η x Fm = ηL x Fu x Fm
    • arqui.com MÉTODO DEL RENDIMIENTO DEL LOCAL L T N m m T f SE Em Iluminancia media mantenida requerida (lx). S Superficie del local (m²). η Rendimiento de la iluminación (factor de utilización). fm Factor de mantenimiento. Fu Factor de utilización ηL Rendimiento de la luminaria φT Flujo total necesario φL Flujo de la luminaria seleccionada N Número de luminarias necesarias
    • arqui.com MÉTODO DEL RENDIMIENTO DEL LOCAL Ejemplo:
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    • arqui.com MÉTODO DEL PUNTO POR PUNTO Método más exacto que el del rendimiento del local Permite, una vez conocidas las luminarias a instalar y su ubicación, determinar el nivel de iluminación y su distribución a lo largo del plano de trabajo. Para ello, se divide el plano de trabajo en una malla de puntos. Cuanto más densa es la malla, mayor precisión se alcanza en los cálculos.
    • arqui.com MÉTODO DEL PUNTO POR PUNTO Para cada punto de la malla se determina el nivel de iluminación que aportan todas las luminarias, que será la suma de dos fuentes: - Componente directa, producida por la luz que llega al punto directamente de las luminarias. - Componente indirecta o reflejada procedente de la reflexión de la luz de las luminarias en el techo, paredes y demás superficies del local. Nº mínimo de puntos a considerar en el cálculo  Geometría del local  DB HE 3
    • arqui.com MÉTODO DEL PUNTO POR PUNTO Eh: Componente horizontal de la iluminancia en el punto de cálculo (lx). Ev: Componente vertical de la iluminancia en el punto de cálculo (lx). Iα : Intensidad luminosa (cd) de la luminaria para el ángulo α. h : Altura o diferencia de cotas entre la fuente luminosa y el punto de cálculo (m). α : Ángulo que forman la dirección vertical desde la luminaria hasta el plano de trabajo y el rayo que une la fuente luminosa con el punto de cálculo. 2 3 cos h I Eh 2 2 cos h senI Ev La componente directa se obtiene calculando la aportación luminosa a cada punto de todas las luminarias. La iluminancia en un punto M provocada por una luminaria F será la determinada por las siguientes expresiones:
    • arqui.com MÉTODO DEL PUNTO POR PUNTO La intensidad luminosa (Iα) se obtiene de las curvas de distribución fotométrica de la luminaria, y del flujo total de las lámparas a instalar, según la siguiente fórmula: Im: Intensidad luminosa de la luminaria para el ángulo α referida a un flujo luminoso emitido de 1.000 lm. (cd / klm). L : Flujo del conjunto de lámparas instaladas en la luminaria (cd). 1000 LmI I
    • arqui.com MÉTODO DEL PUNTO POR PUNTO La componente indirecta adquiere el mismo valor para toda la superficie, y depende del grado de reflexión y superficie de los cerramientos del local. )1( medn mmedL ind F f E n nn med F F ΦL :Flujo luminoso total de todas las luminarias (Cd). ΣFn :Área total de las superficies (m²). ρmed :Reflectancia media de las superficies. ρn :Reflectancia de la superficie n. Fn :área de la superficie n (m²). Fm :Factor de mantenimiento.
    • arqui.com MÉTODO DEL PUNTO POR PUNTO A partir del valor de iluminancia calculado para cada punto, se pueden obtener los siguientes valores, así como las curvas ISOLUX: Iluminancia media (Emed): El valor medio de todos los puntos ( E / n). Iluminancia mínima (Emin): El valor mínimo de entre todos los puntos. Iluminancia máxima (Emax): El valor máximo de entre todos los puntos. Uniformidad media (Umed): Emin / Emed. Uniformidad extrema (Uext): Emin / Emax. Dada la complejidad del método, se recomienda el uso de un software que nos asista en el cálculo.
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    • arqui.com COMPROBACIONES Curvas Isolux Curvas UGR
    • arqui.com COMPROBACIONES Resultados a reflejar en la memoria justificativa del DB HE 3