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Iluminacion de Exteriores

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

ALTIPLANO
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
ELECTRÓNICA Y DE SISTEMAS
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA MECANICA ELECTRICA

“ALUMBRADO DE EXTERIORES”

CURSO : INGENIERÍA DE LA ILUMINACIÓN


DOCENTE : ING. HURTADO CHAVEZ PORFIRIO ULISES
ESTUDIANTE : LAZARO HUARSAYA WINFRIED KELVIN
CODIGO : 154926
SEMESTRE : IX

PUNO – PERU
2020
ALUMBRADO DE EXTERIORES
OBJETIVO

Las instalaciones de alumbrado exterior viario destinadas a uso público y urbano tienen como
principal objetivo el de iluminar las vías de circulación tanto urbanas como interurbanas.

El alumbrado público debe proporcionar las condiciones adecuadas de visibilidad para la


conducción de vehículos, el paseo de viandantes y/o la observación del entorno.

CRITERIOS DE IMPLANTACIÓN

Para determinar la correcta implantación de las instalaciones de alumbrado exterior viario deben
considerarse una serie de factores que influyen de forma determinante.

Se establecen clasificaciones de las instalaciones del proyecto en función de:

• Tipos de usuarios
• Tipología de la vía, situación y trazado
• Puntos singulares, intersecciones, enlaces complicados y tramos especiales.
• Intensidad y composición del tráfico
• Según UNE-EN 13201 y el Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de
Alumbrado Exterior, REEIAE (RD 1890/2008 de 14 Nov)

CRITERIOS DE IMPLANTACIÓN

Tipos de usuarios:

• M: Tráfico Motorizado
• S: Vehículos de movimiento lento
• C: Ciclistas
• P: Peatones

Para que los usuarios sean capaces de utilizar con seguridad y de forma adecuada las vías
(visualización de la carretera, localización y reconocimiento de la señalización viaria y posibles
obstáculos) se establecen una serie de criterios de calidad.

Estos parámetros permiten seleccionar la clase de alumbrado que cubre las exigencias de cada
situación de proyecto determinando si una instalación es adecuada y cumple con los requisitos
necesarios de seguridad y visibilidad:

CRITERIOS DE CALIDAD; SELECCIÓN DE LA CLASE DE ALUMBRADO

Criterios de Calidad:

• Luminancia media: (Lm).


• Coeficientes de uniformidad, Uniformidad de la luminancia, : (U0, UL)
• Deslumbramiento, Limitación del deslumbramiento: (TI, G)
• Coeficiente de iluminación de los alrededores: (SR)
Luminancia Media (Lm / cd/m2)

La luminancia es la medida de la luz que llega a los ojos procedente de los objetos por la reflexión
que sufre la iluminancia (E) cuando incide sobre la superficie de la calzada y sus alrededores.

Es de gran importancia en la capacidad de visualización y el confort de los usuarios.

Para el cálculo de la iluminancia media, se considera que el observador se encuentra a 1,5 m


sobre el nivel del firme y en el centro de cada carril y a una distancia de 60 m del punto de cálculo.

LUMINARIAS Y DISPOSICIÓN EN LA VÍA

En este punto se van a tratar las principales características que deben tener las lámparas más
utilizadas en la actualidad, así como los tipos y características más específicas de las luminarias
empleadas en el alumbrado exterior, específicamente en el alumbrado público viario.

Se expondrán las tipos y criterios de disposición de las luminarias en las vías así como los niveles
iluminación recomendados.

TIPOS DE LÁMPARAS Y LUMINARIAS

• El tipo de lámparas más instaladas son las de descarga, principalmente las de Vapor de Sodio
a Alta
• Presión (VSAP), aunque en la actualidad están siendo sustituidas por luminarias de LED’s.

La luminarias están destinadas a alojar y proteger la lámpara y los elementos auxiliares necesarios
para su funcionamiento además de dirigir el flujo luminoso.
Modo de montaje:

• En báculos o columnas (con o sin brazo).


• Ancladas a la fachada (con o sin brazo)
• Suspendidas en catenarias.

Clasificación CIE 1965

Se utilizan tres parámetros para la clasificación de las luminarias que dependen de


lascaracterísticas fotométricas:

• Alcance: Informa sobre la distancia capaz de iluminar en dirección longitudinal


• Dispersión: Informa sobre la distancia capaz de iluminar en dirección transversal
• Control: Informa sobre el deslumbramiento.

La disposición de las luminarias está en relación directa con las propias características del tipo de
vía a iluminar.

Dependiendo del tipo de vía (calle urbana, carretera, autopista), y del trazado (recto, curvas,
cruces, etc.), se imponen criterios de implantación, los cuales en todo caso han de garantizar la
seguridad permitiendo al conductor la correcta identificación de las características y el trazado de
la vía.

NIVELES DE ILUMINACIÓN RECOMENDADOS

Los niveles máximos de Luminancia o de Iluminancia media de las instalaciones de alumbrado


descritas en las tablas 6 a 9, NO podrán superar en más de un 20 % los niveles de referencia
establecidos en la ITC-EA 02.

Para tramos o áreas cortas de menos de 60 m, se utiliza el criterio de las Iluminancias (no son
aplicables los métodos de cálculo de luminancias.
CÁLCULOS LUMINOTÉCNICOS DE ALUMBRADO EXTERIOR

• Los cálculos luminotécnicos para instalaciones de alumbrado exterior (viario) se basan en la


determinación de la ILUMINANCIA sobre la calzada y la LUMINANCIA.
• Los cálculos de la ILUMINANCIA pueden ser realizados empleando:
• Método del factor de utilización o de los lúmenes
• Método de los 9 puntos
• Los cálculos de la LUMINANCIA precisan la ayuda de programas informáticos para su
determinación

CÁLCULO DE LA ILUMINANCIA

MÉTODO DEL FACTOR DE UTILIZACIÓN, Método de los lúmenes

Este método permite determinar la distancia de separación entre luminarias (Interdistancia) que
garanticen el nivel de iluminancia media (Em) exigido por las normativas.

El método no aporta una gran precisión, pero si permite servir como base de referencia.
d: Distancia entre luminaria (Interdistancia)

Em: Iluminancia media (Tablas REEIAE)

Proceso de cálculo

Entrada de datos:

• Iluminancia media (Em) Según Tablas REEIAE


• Clasificación de la vía
• Situación de proyecto
• IMD
• Clase de pavimento
• Tipo de lámpara y altura de montaje (H)
• Disposición de las luminarias según A/H
• Factor de mantenimiento (fm)
• Factor de utilización (η)

Factor de utilización (η)

Se define como el cociente entre el flujo útil que llega a la calzada y el emitido por la lámpara

Normalmente se representa mediante curvas características de la luminaria que proporcionan


los fabricantes.

Las curvas pueden estar en función de:

• Relación A/H
• Ángulos lado de la calzada y acera respectivamente (γ1/γ2)
MÉTODO DEL FACTOR DE UTILIZACIÓN, Método de los lúmenes

La distancia entre luminarias viene dada por la expresión de la iluminancia media (Em)

Siendo:

• A: Anchura a iluminar de la calzada:


• Para distribución BILATERAL: A/2
• Para distribución UNILATERAL y a TRESBOLILLO: A
• Em: Iluminancia media.

Se deberá verificar que el resultado se encuentra dentro de los límites, en el caso de no verificarse
se deberá cambiar el flujo de la lámpara seleccionada.

De forma orientativa se puede utilizar la siguiente tabla que relaciona la separación y altura de
las luminarias (d/H) con la iluminancia meda (Em), que garantiza, al menos de forma preliminar, la
uniformidad.
MÉTODO DE LOS 9 PUNTOS

Se trata de un método numérico, en el cual no es preciso el cálculo de la iluminancia en todos los


puntos de la calzada para conocer la distribución exacta de la iluminación.

La zona de estudio se dividirá en áreas denominadas “dominios” en las cuales existirán puntos
representativos llamados “nodos” en que se supondrá la iluminancia uniforme, siendo la
iluminancia total la media ponderada de la iluminancia de cada dominio.

Cuanto mayor sea el número de nodos mayor será la precisión.

Para ejemplificar su uso trabajaremos con el criterio de los 9 puntos.

PROCESO DE CÁLCULO

1. Se selecciona en un tramo recto de vía una “zona característica” de studio.


2. La zona característica se divide según el tipo de distribución de las luminarias empleado en
una retícula de nueve dominio

3. En el cálculo de la iluminancia de cada nodo solo se considera la contribución de las


luminarias más próximas.

4. Dependiendo de la disposición de luminarias elegido, Unilateral, Tresbolillo o Bilateral, el


valor de la iluminancia total será:
EFICIENCIA ENERGÉTICA

La necesidad del estudio de la eficiencia energética de una instalación de alumbrado exterior se


encuentra reflejada en el REEIAE (RD 1890/2008 de 14 de Noviembre).
En la ITC-EA-01 “EFICIENCIA ENERGÉTICA”, establece el procedimiento a seguir en la evaluación
de la eficiencia energética de una instalación de alumbrado exterior.
En las diapositivas que siguen se establece un procedimiento simplificado, establecido en la ITC-
EA- 01. Para una evaluación energética más exhaustiva se puede proceder mediante el uso de
programas específicos como DIALUX.

PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO DE EVALUACIÓN

PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO DE EVALUACIÓN


Eficiencia Energética de una Instalación (ε)
La eficiencia energética de una instalación de alumbrado exterior se define como la relación entre
el producto de la superficie iluminada por la iluminancia media en servicio de la instalación (Em)
entre la potencia total instalada.
P: Potencia activa total instalada (lámparas + equipos auxiliares) en la superficie de la instalación.
La potencia máxima del conjunto lámpara y equipo auxiliar se encuentra reflejado en la Tabla 2 de
la ITC-EA-04.
S: Superficie iluminada (m2).
Em: Iluminancia media en servicio de la instalación, considerando el mantenimiento previsto
(lux). Valor obtenido de los cálculos luminotécnicos.
También puede ser determinada mediante la utilización de los siguientes factores.

εL: Eficiencia de las lámparas y equipos auxiliares (m2·lux/W). Relaciona el flujo luminoso emitido
por una lámpara y la potencia total consumida por la lámpara más el equipo auxiliar.

fu (η): Relación entre el flujo útil que procede de la luminaria y llega a la calzada o superficie y el
flujo emitido por las lámparas instaladas.

fm: Factor de mantenimiento.

Para mejorar la eficiencia energética deuna instalación de alumbrado se puede actuar


incrementando cualquiera de los factores anteriores (εL, fm, fu).
Requisitos mínimos de eficiencia energética

INSTALACIONES DE ALUMBRADO VIAL AMBIENTAL

• El alumbrado vial ambiental es el que se ejecuta generalmente en soportes de baja altura


(3 – 5 m)
• En áreas urbanas para la iluminación de vías peatonales, comerciales, aceras, parques, etc.

Las instalaciones deberán cumplir los requisitos de eficiencia mínima fijados en la table.

Calificación energética de las instalaciones de alumbrado

Índice de eficiencia energética (Iε)

Se define como el cociente entre la eficiencia energética de la instalación (ε) y el valor de la


eficiencia energética de referencia (εR) en función del nivel de iluminancia media en servicio
proyectada.
Define una etiqueta que caracteriza el consumo de energía de la instalación mediante una
escala de siete letras que van desde la letra A (instalación más eficiente y con menos consumo
de energía) a la letra G (instalación menos eficiente y con más consumo de energía).

Define una etiqueta que caracteriza el consumo de energía de la instalación mediante una
escala de siete letras que van desde la letra A (instalación más eficiente y con menos consumo
de energía) a la letra G (instalación menos eficiente y con más consumo de energía).
ÍNDICE DE CONSUMO ENERGÉTICO

BIBLIOGRAFÍA

• Curso de Luminotécnica UPC: http://edison.upc.es


• Manual de Alumbrado PHILIPS
• Manual de Alumbrado INDALUX
• Catálogos técnicos de fabricantes.
• Guía práctica de alumbrado eléctrico (Henry Graffigni)
• Luz, lámparas y luminarias (Carlos Jiménez)
• IDEA

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