Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Rosario Cátedra: Instalaciones Eléctricas y Acústica
GUIA DE EJERCICIOS RESUELTOS
1) Verificar nivel de iluminación de una OFICINA por el método del FLUJO LUMINOSO. Utilizar tablas Baschuk - Vaimberg
Considerar:
H cielorraso SUSPENDIDO = 3.00mts
Color del cielorraso = CLARO
Color de las paredes = OSCURAS
Plano de trabajo = 0.80mts
Oficina: Trabajos normales de oficina.
A) Determinación NIVEL DE ILUMINACION MEDIO
Tabla 1 (Normas Iram) E = 500 Lux Tabla 2 (Normas DIN ) E = 500 Lux
15.00
15.00 COLUMNAS
VIGAS
5.00 5.00 5.00
5.00
5.00
5.00
ADOPTAMOS E = 500Lux Además, la Tabla 2 recomienda características fotométricas de la lámpara a usar:
Color de luz = n ó c (4.000 o 3000 ° K)
Nivel de reproducción de colores = 1 ó 2 (muy bueno o bueno)
Calidad de protección contra deslumbramiento = 1 (buena)
B) SELECCIÓN DE:
a. SISTEMA DE ALUMBRADO
b. LUMINARIA
c. LAMPARA
Tabla 8: Recomendación de lámpara:
Fluorescentes blancas (n) ADOPTADA
Fluorescentes cálidas (c) Tabla 9: Distintas lámparas en el mercado argentino:
Fluorescente
n = 4.000° K
Potencia = 40w
Flujo Fl = 2840 lúmenes
Vida útil = 7.500hs.
Posición de funcionamiento = cualquiera
Nivel de rep. de colores = 1,2,3
Tabla 4: Distintos sistemas de alumbrado y luminarias.
Se adopta:
SISTEMA DIRECTO
Luminaria: o Empotrada en cielorraso suspendido o 2 Lámparas de 40w c/una o Louver bajo brillo o Distancia máxima entre luminarias = 1.20H
Siendo H = Altura de montaje = distancia plano útil a plano de luminaria. En nuestro caso H = 3.00m – 0.80m = 2.20m
Distancia entre luminarias = 1.20 x 2.20m = 2.64m
C) DETERMINACION DE COEFICIENTE DE UTILIZACION (Ku)
Tabla 5: Se obtiene índice de local
Sistema de Iluminación Directa
H = 2.20m
Ancho local = 15m
Largo local = 15m
Tabla 7: Se obtiene Coeficiente de utilización Ku
Sistema de Iluminación Directo Índice local = A Color cielorraso = claro (50%) Color paredes = oscuro (10%) D) DETERMINACION DE COEFICIENTE DE DEPRECIACION ó MANTENIEMIENTO
(Kd)
PLANO TECHO
PLANO UTIL
PLANO PISO
H
SISTEMAS DIRECTO, SEMI
DIRECTO Y DIFUSA
PLANO TECHO
PLANO UTIL
PLANO PISO
H
SISTEMAS SEMI-INDIRECTO
ó INDIRECTOS
INDICE A
Ku = 0.57
Tabla 7: Se obtiene Coeficiente de utilización Kd
Sistema de Iluminación Directo Ambiente limpio E) CALCULO NUMERO DE LUMINARIAS
luminarias 440.80 x 0.57 x lumenes 2840 x 2
15m x 15m500lux x
KdKu x x Fc
Sup x EN
F) EMPLAZAMIENTO DE LUMINARIAS
Tabla 4: Se obtiene distancia máxima entre luminarias = 2.64m (ya calculado) Por criterio uniformidad: 2 x Distancia entre luminaria y pared = distancia entre luminaria y luminaria
2a
a
b
2b
2a
b
Kd = 0.80
Ejemplos de emplazamiento:
Se deberá tener en cuenta para el emplazamiento de luminarias:
Disposición de vigas y columnas estructurales
Máxima separación recomendada de luminarias (Tabla 4)
Tamaño de luminarias
PARA 2 LUMINARIAS
a/4 a/2 a/4
a
b/2
b/2
b
PARA 3 LUMINARIAS
a/6 a/3 a/6
a
b/2
b/2
b
PARA 4 LUMINARIAS
a/8 a/4 a/8
a
b/2
b/2
b
a/3
a/4 a/4
PARA n LUMINARIAS
a/2n a/n a/2n
a
b/2
b/2
b
a/n a/n
15.00
15.00 COLUMNAS
VIGAS
5.00 5.00 5.00
5.00
5.00
5.00
A partir de la planta de oficinas, se observa que según la configuración estructural, existen 9
módulos de igual separación, se coloca la misma cantidad de luminarias por modulo:
N° luminarias x módulo =
4.88 = 5 luminarias por módulo
Para hacer distribución simétrica se adopta = 6 luminarias por módulo, distribuidas en 2 filas, 3
hileras, lo que da un total de 54 LUMINARIAS:
Distancia en horizontal =
2.50m
Distancia en vertical =
1.67m
Se deberá VERIFICAR:
1) DISTANCIA MAX LUMINARIA = 2.64m VERIFICA en AMBOS SENTIDOS
2) DISTANCIA LUMINARIA > LONGITUD DE LUMINARIA (en caso contrario, se tocan
entre sí).
Para artefacto fluorescente L = 1.25m (dato de fabricante) VERIFICA
0.83
15.00
15.00
2.50
1.25
2.50
1.67
1.67
0.83
2.50 2.50 2.50
1.25
1.67
1.67
1.67
1.67
1.67
1.67
G) VERIFICACION NIVEL DE ILUMINACION FINAL
Como los factores involucrados en la determinación del nivel de iluminación final, no se
modifican al variar la cantidad de luminarias adoptadas, el valor final se podrá hallar de
manera proporcional al valor inicial:
Nivel de iluminación FINAL =
H) VERIFICACION UNIFORMIDAD
Deberíamos verificar además, la siguiente relación:
2
Emediamin E
Valor que se podrá verificar por método punto por punto, mediante utilización de
software apropiado.
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2) Verificar nivel de iluminación de un local comercial por el método del FLUJO LUMINOSO.
Considerar:
H cielorraso aplicado color blanco = 3.50mts
Plano de trabajo = 1.00mts
En este caso, el local ya cuenta con un sistema de iluminación, por lo que el objetivo del trabajo es verificación sobre lo existente. El sistema de iluminación es el siguiente:
Luminaria Lumenac CONFORT C336PS
(www.lumenac.com)
Sistema de iluminación directo
o Lámpara Dulux L (Osram) 3 x 36w / 840 o FL = 2900 lum o Fc = 3 x 2900 = 8700 lum o Ra = 1B (80-89%) o Lumilux blanco frio (4000°K) o Casquillo 2G11
MU
RO
3 :
VID
RIO
MU
RO
4 :
VID
RIO
2.001.00
1.50
3.00
1.50
6.00
10.00
MURO 1 : BLANCA
MURO 2 : ROJA CLARA
Sup
KdKu x x N x FcE
A) Determinación Ku y Kd
INDICE DE LOCAL (TABLA 5)
o H = 3.50 – 1.00 = 2.50m (altura de montaje)
o Ancho local = 6m INDICE D
o Largo local 10 m
COEFICIENTE DE REFLEXION (TABLA 6)
En primer lugar, al haber muros de distintos colores o materiales, se debe buscar un
coeficiente de reflexión promedio ponderado:
sup.
i sup. x Ωiprom Ω
Coeficiente de reflexión promedio
De TABLA 6:
Muro 1 : Pintura Blanca 1
Ω = 75%
Sup. 1 = 10 x 3.50m = 35m2
Muro 2 : Pintura roja 2
Ω = 40%
Sup. 2 = 10 x 3.50m = 35m2
Muro 3 y 4 : Vidrio 2
Ω = 10% (*)
Sup. 3-4 = 6 x 3.50m = 21m2
(*) Para vidrios, la reflexión dependerá de la prestación para la que fue diseñada,
en general para vidrios traslúcidos no supera el 10%, que es el valor que se adopta.
21m2x235m2x2
221%102235%40235%75
sup.
i sup. x Ωiprom Ω
mxxmxmx
Para Muro: prom Ω 57%
Para cielorraso, adopto: Ω = 75%
COEFICIENTE DE UTILIZACION Y MANTENIMIENTO (TABLA 6)
Iluminación directa
Cielorraso Muy claro (75%) Ku = 56%
Paredes Claro (57%)
Índice local D Kd = 80% (adopto para ambiente limpio)
B) Determinación nivel de iluminación
LUXm
xxlumx650
260
80.056.0108700
Sup
KdKu x x N x FcE
De TABLA 1
Local comercial de mediana importancia
Iluminación general E = 500 LUX
Por lo tanto buenas condiciones
C) Verificación distancias recomendadas
De TABLA 4: busco luminaria similar aplicada
Sep max = 1.20xH = 1.20 x 2.50m = 3.00mts
Por lo tanto verifica en ambos sentidos
D) Verificación uniformidad
Deberíamos verificar además, la siguiente relación:
2
Emediamin E
Valor que se podrá verificar por método punto por punto, mediante utilización de
software apropiado.
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3) Verificar nivel de iluminación de una calle por el método PUNTO POR PUNTO.
Considerar: Tránsito de peatones medio Tránsito vehicular entre 150 y 500 vehículos/hora Luminaria modelo M2 con potencia P=150w Altura de luminaria = 8m Generar cuadrícula de 5x4m
16.0
0
4.0
04
.00
8.0
0
LM
LM
CORDON
CORDON
CALZADA
20.00 20.00
RESOLUCION:
1/ Planteo grilla de cálculo:
En primer lugar se debe realizar la grilla de cálculo teniendo en cuenta los datos del ejercicio y
la posibilidad de simplificación del problema. Vale decir que cada una de estas divisiones
tendrá un centro geométrico al que luego se le calculará el nivel de iluminación
correspondiente.
A continuación, se exponen distintas posibilidades de adecuación de grillas al modelo de
cálculo:
16
.00
4.0
04
.00
8.0
0
20.00 20.00
A
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
LUM 2 LUM 1 LUM 3
16
.00
4.0
04
.00
8.0
0
20.00 20.00
B
1 2
3 4
LUM 2 LUM 1 LUM 31
6.0
0
4.0
04
.00
8.0
0
20.00
C LUM 2 LUM 1 LUM 3
987
654
1 2 3
20.00
Analizando los 3 planteos:
Planteo A: tiene simetría respecto de la luminaria 1, pero presenta gran cantidad de puntos a
calcular, los cuales se pueden simplificar teniendo en cuenta características geométricas y
técnicas del problema.
Planteo B: Considerando que las luminaria 2 y 3 son de iguales características, y además se
encuentran a la misma distancia que la luminaria 1, si tomamos en el planteo A, a modo de
ejemplo al punto 1, el mismo tendrá el mismo valor de iluminación que el punto 4,13 y 16;
debido a que las distancias son semejantes. De esta manera, el problema se simplificaría en
sólo 4 puntos de cálculo.
Planteo C: El planteo B si bien es simple desde el punto de vista del cálculo, no es el mejor
planteo representativo que se pueda encontrar. Lo dicho se justifica si tenemos en cuenta que,
para este caso, el punto donde se da el mayor nivel de iluminación se encuentra en el eje
vertical de la luminaria. Por lo tanto debemos hallar un modelo de engrillado que tenga en
cuenta dicho punto. El último planteo consigue incluirlo en el cálculo, pero nos obliga a calcular
algunos puntos más para mantener la simetría. Finalmente, se obtiene un modelo más óptimo
para el problema planteado.
2/ Cálculo punto por punto:
El siguiente paso consiste en calcular el nivel de iluminación para cada uno de los puntos de la
grilla. Por último, se deben cotejar los valores máximos y de uniformidad con los valores
adecuados según normas.
Planteo teórico:
P(X,Y)
(0,0)
LUMINARIA i
L(xi,yi)
R
R´
(x)
(y)
R´= (x) + (y)
HR = (R´) + (H)
2 2
2 2
= arctg R´
H
E= x cos
R2
X
Y
2
Cálculo:
Se organizan los datos en una planilla de Excel, de modo de hacer más simple el cálculo.
Cada tabla nos da los valores de iluminación (lux) para cada punto. Tener en cuenta la
adopción de un sistema de ejes coordenados:
16
.00
4.0
04
.00
8.0
0
20.00
LUM 2 LUM 1 LUM 3
987
654
1 2 3
20.00
X
Y
Observar que para grilla analizada, la luminaria 3 tiene muy poca influencia, e incluso podría
haberse despreciado.
Por último, se organizan en una última tabla, los valores de iluminación que aportan las 3
luminarias consideradas:
TOTAL
1,00 2,00 3,00 E(lux)
1 1,28 1,28 0,07 2,62
2 4,65 0,33 0,11 5,09
3 6,84 0,18 0,18 7,20
4 3,19 3,19 0,07 6,45
5 10,22 0,83 0,12 11,17
6 18,45 0,21 0,21 18,87
7 4,19 4,19 0,07 8,45
8 14,41 0,90 0,12 15,43
9 27,93 0,22 0,22 28,37
2,62
11,52
0,23 4,4
MEDIO =
U = MIN / MEDIO =
PUNTO
LUMINARIA
RESUMEN
MINIMO =
Según los datos aportados en el ejercicio, entramos en tabla 18 del libro “Criterios de
predimensionado y métodos de cálculo de iluminación” – Arqs. Bernardo Baschuk y Jorge
Vaimberg.
E (lux) aconsejado = 9 lux VERIFICA
Relación uniformidad Ruh = MIN/ MEDIO aconsejado = 1/4 lux VERIFICA APROX.
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