Curso alumbrado

1. Principios
2. Niveles de iluminación
   en México
3. Distribución de las
   zonas del almacén
4. Reflectancias
   efectivas
5. Coeficiente de utilización
   (C.U.)
6. Factores de
   mantenimiento
7. Fórmula para el
   cálculo de luminarias
8. Apéndice de tablas e
   información

PRINCIPIOS

El tamaño del objeto es el factor que
generalmente tiene mas importancia en el proceso
visual. Cuando más grande es un objeto con relación
al ángulo visual (o ángulo subtendido por el objeto
desde el ojo) mas rápidamente puede ser visto, el
experimento de la figura ilustra este principio, la persona que
acerca a un objeto para verlo con mas claridad esta
inconscientemente haciendo uso del factor tamaño, al
aumentar el ángulo visual.

La agudeza visual expresada como la inversa del
ángulo visual en minutos, es una medida de los más
pequeños detalles que pueden percibirse.

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1.1.2 Luminancia (brillo
fotométrico)

Uno de los factores primordiales para la visibilidad es
la luminancia. La de un objeto depende de la intensidad de la
luz que incide
sobre él y de la propo0rcion de esta que se refleja en
dirección del ojo.

Una superficie. una superficie blanca tendrá un
brillo mucho mayor que la misma iluminación, sin embargo añadiendo
suficiente luz a una superficie oscura, es posible hacerla tan
brillante como una blanca, cuanto más oscuro es un objeto
o una labor visual, más grande es la iluminación
necesaria para conseguir igual brillo y en ciertas circunstancias
parecidas, para la misma visibilidad

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1.1.3 Contraste

Tan importante para la visión es el nivel general
de luminancia como el contraste de luminancia o color entre el
objeto visual y su fondo. La diferencia entre el esfuerzo visual
requerido para leer las dos mitades de la tarjeta de la
izquierda, es una simple demostración de la efectividad
del contraste. los altos niveles de iluminación compensan
parcialmente los contrastes de bajo brillo y resulta de gran
ayuda cuando no pueden evitarse las condiciones de deficiencia de
contraste

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1.1.4 Tiempo

La visión no es un proceso instantáneo;
requiere tiempo, de nuevo
pude recurrirse a la cámara fotográfica para
ilustrarlo. es posible tomar una fotografía
con una luz muy tenue si la exposición
es suficientemente larga, pero para una exposición muy
rápida es necesario emplear una gran cantidad de
luz

el ojo puede ver detalles muy pequeños con
niveles muy bajos de iluminación, si se da tiempo
suficiente y se prescinde de la fatiga visual, pero para una
visión rápida se requiere mas luz

El factor tiempo es importante, sobre todo cundo el
objeto esta en movimiento.
Los niveles altos de iluminación hace de hecho que los
objetos parezcan moverse mas lentamente, lo que aumenta en gran
medida su visibilidad.

1.4.6 Alumbrado suplementario

El alumbrado suplementario se añade al general
para tareas visuales difíciles o procesos de
inspección que no pueden iluminarse satisfactoria o
prácticamente con el alumbrado general, puede ser,
según las necesidades, una cantidad adicional de luz en un
punto o en una zona especifica

El calculo de una instalación de alumbrado
suplementario requiere un análisis detenido del detalle que ha de
verse y del tipo y colocación del alumbrado que
proporcionara la mejor visibilidad al trabajador sin causar
deslumbramiento a otras personas. También es necesario
coordinar el alumbrado suplementario con el general, de tal
manera que se mantengan relaciones razonables de brillo entre la
tarea visual y sus alrededores inmediatos

A-1
Niveles de iluminación en México

Niveles de iluminación para locales interiores
que recomienda la sociedad mexicana
de ingeniería e iluminación A.C.
(S.M.I.I.)

La primera columna lleva por encabezado I.E.S. 99% y
esta formado por los niveles de iluminación determinados
por la teoría
del Dr. Blackwell, publicados por el I.E.S. lighting book
edición 1959,con las dos siguientes características: 99% rendimiento visual y 5
asimilaciones por segundo.

Entendiéndose por 5 asimilaciones por segundo, el
promedio de percepciones visuales de un objeto, que puede hacer
una persona por un segundo.

La segunda columna S.M.I.I. 95% esta formado por los
niveles de iluminación con un rendimiento visual de 95% y
las otras 5 asimilaciones por segundo. Esta columna se determino
por medio de un divisor de conversión, que fue encontrado
de después de hacer interpolaciones entre curvas dadas por
el doctor Blackwell para tres asimilaciones por segundo y para 10
asimilaciones por segundo; usando como paramento valores de
brillantez (B) expresados en Footlamberts y rendimientos visuales
en porcientos.

De estos factores se sacaron los valores
apropiados de brillantez (B) para cada tarea visual, teniendo ya
estos valores se tomo como dividendo como el valor de (B)
para 99% de rendimiento visual y como divisores los valores de
(B) para cada rendimiento visual requerido. Es este caso se
acordó un 95% de rendimiento visual, para recomendar como
valor mínimo en actividades que ocasionalmente se
desarrollan bajo iluminación artificial, con lo que se
baja la iluminación a valores aplicables en forma
económica en México,
sin que se provoque con ello niveles de iluminación que
causarían cansancio visual y al mismo tiempo no bajan
mucho esos valores, ya que de hacerse así. La eficacia del
personal
bajaría en igual porción que los rendimientos
visuales.

El divisor de conversión es 1.75

En los casos en que el valor de la S.M.I.I. 95% y el
I.E.E. 99% son iguales significa que es el valor mínimo
que se debe de recomendar.

Algunos niveles de iluminación recomendados por
la S.M.I.I. para industrias se la
Tabla A-6

LUXES LUXES

I.E.S S.M.I.I. EDIFICIOS INDUSTRIALES 99%
95%

TABLA A-6 ALGUNOS NIVELES DE
ILUMINACIÓN SEGÚN S.M.I.I.

3.2
Distribución de las zonas del
almacén

Para poder calcular
mas fácilmente la iluminación en este almacén y
debido a la superficie irregular lo mejor opción es
dividirlo en partes rectangulares como se muestra en la
Fig. 3.2.1

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Fig. 3.2.1 que representa cada una de las
áreas del almacén de vació y
lleno

Al tener por secciones cada una de las áreas
ahora es más fácil diseñar un sistema de
alumbrado para cada una de las áreas, simulando que cada
una de ellas es un local cerrado

3.3 Área del almacén de
vacío y lleno

Cavidades formadas en el almacén de vacío
y lleno

Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior

Entendiéndose como

Hct = Altura de cavidad del techo.

Hcl = Altura de cavidad del local

Hcp = Altura de cavidad del piso

Reflectancias

Techo crema claro = 80%

Piso gris = 20%

Pared color hueso = 50%

La iluminación mínima recomendada por la
S.M.I.I. la sociedad mexicana de iluminación e
ingeniería para un almacén de embalaje medio es de
100 lux

Nivel de iluminación requerido
en el almacén mínimo en cualquier
momento = 100
lux

3.3.1 Relaciones de cavidades del
almacén

Para calcular las relaciones de cavidad existen dos
métodos,
uno por medio de tablas, lo cual da un valor muy generalizado y
por medio de formulas que es un valor mas real, aquí lo
haremos por medio de formulas ya que para el calculo por tablas
las dimensiones que existen en el almacén es muy
grande

La formula utilizada para el calculo de las relaciones
de cavidad de cada zona del área a iluminar es la
siguiente

Entendiéndose

Rc = Relación de cavidad de la zona (techo,
local o piso)

hc= Altura de cavidad de la zona (techo, local o piso)
(m)

L= Largo del local (m)

A= Ancho del local (m)

3.3.1 Relación de cavidad del techo

La relación de cavidad del techo se obtiene con
solo los datos
de

Altura de la cavidad del techo (hct) =
6.65m

Largo del local (L) =160m

Ancho del local (A) = 49m

3.3.2 Relación de cavidad del local

La relación de cavidad del local se obtiene con
solo los datos de

Altura de la cavidad del local (hcl) =
6.35m

Largo del local (L) =160m

Ancho del local (A) = 49m

3.3.3 Relación de cavidad del piso

La relación de cavidad del piso se obtiene con
solo los datos de

Altura de la cavidad del piso (hcp) = 1.8 m

Largo del local (L) =160m

Ancho del local (A) = 49m

3.4
Reflectancias efectivas

Es necesario verificar las reflectancias efectivas que
proporcionan el techo y el piso lo cual es necesario recurrir a
la TABLA-1 para verificar estos valores

Verificando en la tabla TABLA-1 los valores de
reflectancias efectivas para una reflectancia del techo del 80% y
un 50% de reflectancia en pared y con una Rct=0.886

3.4.1 Reflectancia efectiva del techo

Reflectancia de la pared = 50%

Reflectancia del techo = 80%

Rct= 0.886

para efectos de calculos se puede redondear al valor
más próximo ya que en la practica estos decimales
no son relevantes,

Que es la reflectancia efectiva del techo Ref
=0.69=69%

3.4.2 Reflectancia efectiva del piso

En la misma TABLA-1 buscamos la reflectancia efectiva
del techo sustituimos por el valor de la reflectancia del piso y
encontramos la reflectancia efectiva del piso

-Reflectancia en paredes 50%

-Reflectancia en piso 20%

-Rcp = 0.239

Ref =0.20=20%

3.5
Coeficiente de utilización (C.U.)

El luminario escogido para este trabajo son del tipo
Aditivo metálico 400 watts marca
CROUSE-HINDS, tipo de haz: abierto

Para encontrar el C.U. necesitamos la TABLA-3
proporcionada por el fabricante para el tipo de luminaria que
vamos a instalar, en ella se encuentra la tabla de
C.U.

Necesitamos con ello la reflectancia efectiva del techo
en %, la reflectancia de las paredes en % y la relación de
cavidad del local (Rcl.)

-Rcl=0.846

-Reflectancia de la pared = 50%

-Reflectancia efectiva del techo =68.14%

Para obtener con facilidad el valor de las reflectancias
redondeamos los decimales al valor mas cercano en las tablas de
Coeficiente de utilización

El valor tomado para una reflectancia efectiva del techo
de 68.14%=70% = 0.828 por lo tanto el coeficiente de
utilización = 0.828

3.6
Factores de mantenimiento

3.6.1 Factor de depreciación por suciedad en la
luminaria

Como no existe un programa de
mantenimiento
preventivo en el almacén. Por la poca accesibilidad a
las luminarias este factor lo podemos considerar de unos 12 meses
en un ambiente medio
de suciedad debido al manejo constante de unidades
montacargas.

Si vemos en la sección de TABLAS para el tipo de
luminaria y su tipo de reflector la luminaria escogida cae dentro
de la categoría III para un tipo de lámpara con
reflector domo tipo cerrado.

Este factor se encuentra pasando a la TABLA-4 lo cual
necesitamos

Meses de mantenimiento programado = 18 meses

Nivel de suciedad = medio

Categoría del luminario = categoría
III

La relación por suciedad de acumulada en el
luminario nos da un valor aproximadamente aproximado de
0.85

El factor de depreciación por suciedad en la
luminaria es 0.85

3.6.2 Factor de depreciación
lumínica

El factor de depreciación lumínica se
obtiene de la tabla 546 para un tipo de luminario aditivo
metálico 400 w es 0.75 %

El factor de depreciación lumínica en
la luminaria es 0.75

El factor de mantenimiento total es los múltiplos
de todos los factores lo cual nos da:

Fm: 85*0.75*0.95*0.99*= 0.5965

El factor de mantenimiento total es =
0.5965

Conociendo ya el factor de mantenimiento, el coeficiente
de utilización podemos calcular el numero de luminarias
requeridas para proporcionar el nivel de iluminación
requerido

3.7 Formula para
el calculo de luminarias

Con esta formula podemos calcular el
numero de luminarias en base a los siguientes datos

Donde

N= Numero de luminarios totales

E= Nivel de lux requeridos sobre el plano de
trabajo

L= Largo del almacén

A= Ancho del almacén

Ø= Emisión luminosa de la
lámpara

C.u.= Coeficiente de utilización

F.m.= Factor de mantenimiento

El espaciamiento máximo recomendado
(separación entre las luminarias) se puede encontrar en la
Información de la luminaria TABLA-3, es
proporcionada por el fabricante, y viene dado como la
relación entre la separación y la altura de
montaje, para este tipo de luminarias la Información es la
siguiente:

Separación / altura de montaje =1.5

Lo cual despejando la separación y conociendo la
altura de montaje a la que vamos a colocar la luminaria obtenemos
la separación máxima entre luminarias

6.35*1,5 =9.52m

Dividiendo la anchura del local entre el espaciamiento
obtenemos las hileras de luminarias longitudinalmente:

Como redondeamos las hileras obtenidas a valor superior
próximo pudo incrementarse el espaciamiento máximo
recomendado entre luminarias lo cual seria necesario
verificar:

   Para ver
la fórmula seleccione la opción "Descargar" del
menú superior

Lo cual no sobrepasa el valor máximo recomendado
de 9.52m por lo que

podemos tomar el valor de 6 hileras

 Para ver el
gráfico seleccione la opción
"Descargar" 

Ahora dividiendo las luminarias calculadas entre las
hileras para calcular las luminarias / hilera

  Para ver la
fórmula seleccione la opción "Descargar" del
menú superior

Como redondeamos a un valor superior se pudo haber
incrementado el numero de luminarias calculas lo cual verificamos
a continuación multiplicando las luminarias /hileras por
las hileras:

9*6 = 54 luminarias totales

En donde se nota que el aumento fue 4 luminaria; para
este numero de luminarias totales es necesario conocer el nivel
de lux proporcionados al almacén el cual se
obtiene:

   Donde:

E lux = Nivel de luxes calculados sobre la altura de
trabajo

# Lum= Numero de luminarias totales

Ø = Lúmenes emitidos por la
lámpara (dato proporcionado por el fabricante

C.u. = Coeficiente de utilización

F.m. = Factor de mantenimiento

L= Largo del almacén

A= Ancho del almacén

Lo cual esta dentro del rango por el cual se
calculó.

3.7.1 Realizando la distribución de las
luminarias

3.7.1.1 Distribución por el ancho del
almacén

Distancia entre luminarias

Para distribuir las hileras se dividen el ancho del
almacén / # hileras

49m/6hileras = 8.16 metros entre hileras

Como se requiere que la distancia de la luminaria a la
pared sea la ½ de la distancia entre luminarias

8.16m/2 = 4.08m de la luminaria a la pared

3.7.1.2 Distribución por el largo del
almacén

Distancia entre luminarias

Para distribuir las hileras se dividen el largo del
almacén / luminarias* hileras

160m/9 luminarias = 17.7 metros entre hileras

Como se requiere que la distancia de la luminaria a la
pared sea la ½ de la distancia entre luminarias

17.7m/2 = 8.88m de la luminaria a la pared

APÉNDICE DE TABLAS E
INFORMACIÓN

TABLA A.1 REFLEXIONES APROXIMADAS

TABLA A-2 QUE MUESTRA EL RENDIMIENTO DE LA
EMISIÓN LUMINOSA

TABLA A-3 QUE MUESTRA LA CLASIFICACION DE LAS
LUMINARIAS DE ACUERDO A

SU CURVA DE DISTRIBUCION

TABLA A-3 DE LOS FACORES DE DEPRECIACIÓN
POR SUCIEDAD ACUMULADA EN

LAS SUPERFICIES DEL CUARTO

TABLA A-5 TABLA DE LA DEGRADACIÓN LUMINOSA
EN LAMPARAS DE ADITIVO

METALICO

TABLA A-3 TABLA DE LAS REFLECTANCIAS EFECTIVAS
PARA CUALQUIER

LUMINARIA

TABLA A-4 DATOS DE INFORMACIÓN DE LA
LUMINARIA UTILIZADA EN ESTE

PROYECTO

TABLA A-7 CLASIFICACION DE LAS LUMINARIAS DE
ACUERDOA SU OPERACION

TABLA A-6 ALGUNOS NIVELES DE ILUMINACIÓN
SEGÚN S.M.I.I.

TONO COLOR REFLEXION EN %

Blanco nuevo 88

Blanco viejo 76

Muy claro Azul verde 76

Crema 81

Azul 65

Miel 76

Gris 83

Azul verde 72

Claro Crema 79

Azul 55

Miel 70

Gris 73

Azul verde 54

Mediano Amarillo 65

Miel 63

Gris 61

Azul 8

Amarillo 50

Oscuro Café 10

Gris 25

Verde 7

Negro 3

SUPERFICIES DE MADERA
ACABADOS METALICOS

COLOR REFLEXION EN % COLOR
REFLEXION EN %

MAPLE 43 BLANCO POLARIZADO 70-85

NOGAL 16 ESMALTE HORNEADO

CAOBA 12 ALUMINIO
PULIDO 75

PINO 48 ALUMINIO MATE 75

ALUMINIO CLARO 79

ALUMINIO CLARO 59

ACABADOS DE CONSTRUCION APERENTES

TIPO REFLEXION EN %

Roca basáltica 18

Cantera clara 18

Tabique muy pulido 48

Tabique rojo vidriado 30

Tabique pulido 40

Tabique rojo barnizado 30

Cemento 27

Concreto 40

Mármol blanco 45

Vegetación 25

Asfalto limpio 7

Adoquín de roca ígnea 17

Grava 13

TABLA A.1 DE REFLEXIONES
APROXIMADAS

 TABLA.- A-2 QUE MUESTRA EL RENDIMIENTO DE LA
EMISIÓN LUMINOSA

 TABLA.- A-3 QUE MUESTRA LA CLASIFICACION DE LAS
LUMINARIAS DE ACUERDO A SU CURVA DE DISTRIBUCION

TABLA.- A-3 DE LOS FACORES DE DEPRECIACIÓN POR
SUCIEDAD ACUMULADA EN LAS SUPERFICIES DEL CUARTO

 TABLA.- A-3 TABLA DE LAS REFLECTANCIAS
EFECTIVAS PARA CUALQUIER LUMINARIA

ACHINONI