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Consideraciones técnicas para el diseño de un proyecto de iluminación interior

Presentación de una metodología práctica para la realización de un proyecto de iluminación de un taller de ensamble de motores, considerando para su diseño una base técnica mediante el uso de un programa de cálculo de iluminación por computadora

Por Gabriel Torres Aguilar

Diseñar un proyecto de iluminación interior mediante un programa de cálculo por computadora permite conocer el nivel de iluminación con base en un determinado número de luminarios con su respectivo arreglo y colocación; no obstante, es más común efectuar el cálculo del número de luminarios necesarios con un arreglo y colocación específicos, con base en un determinado nivel de iluminación requerido y en función de las actividades por realizar dentro de un área bajo estudio.

Actualmente, en ambos casos el cálculo de iluminación de un área interior considera una base técnica que incorpora una etapa de diseño y una etapa de ejecución, que se basan en el uso de un programa de cálculo por computadora, el cual permite efectuar la propuesta técnica de un sistema de iluminación interior con mayor velocidad y exactitud en los cálculos, mayor aproximación de los resultados obtenidos respecto de las condiciones reales de aplicación e información gráfica completa, visualización digital y simulación virtual de las áreas iluminadas.

Un programa de cálculo de iluminación por computadora es una herramienta técnica de diseño muy útil, que facilita la determinación de las características cualitativas y cuantitativas del desempeño y rendimiento de un proyecto de iluminación interior; por ello, su uso, aplicación e interpretación requiere conocimientos básicos sobre el cálculo de iluminación tradicional, basado en el método de cavidad zonal.

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Luminario de sobreponer en losa de concreto con refractor envolvente para operar dos lámparas fluorescentes lineales T5 de 25 W, con balastro electrónico de encendido rápido programado con voltaje de alimentación de 120-277 V

La etapa de diseño de un proyecto de iluminación interior comprende los siguientes aspectos
a)  Consideración de los procedimientos del método de cálculo de iluminación por cavidad zonal que sean necesarios para efectos prácticos
b)  Dimensiones físicas del área bajo cálculo, en función directa de la información disponible en formato digital de los planos de construcción (AutoCAD), contenida en las plantas (largo y ancho de la instalación) y en los cortes (alturas de la instalación)
c)  Alturas de montaje de los luminarios en función directa de su colocación; puede ser de tipo empotrado, suspendido o de sobreponer
d)  Consideración del valor del nivel de iluminación que se requiere, de acuerdo con las actividades por realizar, y que permita calcular el número de luminarios necesarios para tal efecto (en luxes)
e)  Consideración del valor de la densidad de potencia eléctrica para alumbrado de las actividades por realizar en determinadas áreas (W/m2)
f)  Selección del tipo de luminario propuesto o solicitado por el cliente o solicitante del proyecto para considerar su respectiva y adecuada fotometría digital, en formato IES, y proceder a calcular su potencia total de consumo
g)   Información sobre los acabados, texturas o colores del techo, piso y paredes, para determinar las reflectancias estimadas y efectivas (flujos luminosos reflejados e interreflejados), que permitan calcular el coeficiente de utilización del luminario dentro del área bajo estudio
h)  Consideración del nivel de iluminación en un plano horizontal en relación con la altura del plano de trabajo o, en su defecto, al nivel de piso
i)  Determinación del factor de pérdida de flujo luminoso por depreciación de la(s) lámpara(s) y el factor de pérdida de flujo luminoso por suciedad del luminario seleccionado, que representan en conjunto el factor de mantenimiento
j)  Consideración de los valores del factor de balastro utilizado dentro del luminario
k)  Consideración del valor adecuado del coeficiente de utilización del luminario seleccionado, en función del formato digital de su fotometría (IES)
l)  Aprovechamiento y consideración de la contribución de la iluminación natural del Sol que se pueda tener dentro del área bajo estudio

La etapa de ejecución de un proyecto de iluminación interior comprende los siguientes aspectos
a)  Elaboración del informe y de los documentos del diseño ejecutivo de iluminación que incluyan fichas técnicas y de especificación, catálogo de conceptos y cuantificación de los luminarios requeridos
b)  Supervisión de la realización del diseño para la programación y puesta en operación del sistema de iluminación proyectado

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Resultado gráfico. Se visualizan las curvas isolux que unen valores similares al nivel de iluminación promedio obtenido, la colocación longitudinal y transversal de los luminarios; el mobiliario y las estructuras involucrados dentro del área bajo estudio, y se aprecia un adecuado nivel de uniformidad de iluminación en el plano horizontal de trabajo y a nivel de piso

I. Datos de entrada al programa de cálculo de iluminación por computadoraCálculo de un proyecto de iluminación: caso de estudio
A continuación se presenta un ejemplo de realización de un proyecto de iluminación por computadora para un taller de ensamble de motores, en el cual, debido a las actividades por realizar, se requiere un nivel de iluminación promedio de 500 luxes en el plano horizontal de trabajo. Para ello, es necesario calcular la cantidad necesaria de luminarios para montaje de sobreponer en losa de concreto con refractor envolvente, de modo que sea posible operar dos lámparas fluorescentes lineales T5 de 25 W, que serán instaladas a una altura de 3 m.

a) Dimensión de la instalación: 17 m de largo por 8 m de ancho (136 m2 de área total bajo estudio)
b) Altura: 3 m del taller de ensamble de motores (altura de la losa de concreto al nivel de piso)
c) Altura de montaje de los luminarios: 3 metros (montaje de sobreponer debajo de la losa de concreto)
d) Altura del plano horizontal de trabajo o de las mesas de trabajo: 0.85 m
e) Tipo de luminario: para montaje de sobreponer en losa de concreto con refractor envolvente para operar 2 lámparas fluorescentes lineales T5 de 25 W, con voltaje de alimentación de 120-277 V, con una potencia total de consumo de 55 W
f) Nivel de iluminación promedio requerido: 500 luxes para las actividades por realizar, de acuerdo con la NOM-025-STPS
g) Densidad de la potencia eléctrica para alumbrado: 27 W/m2 para las actividades por realizar en el área, de acuerdo con la NOM-007-ENER
h) Color del techo: gris claro, con valor calculado de reflectancia efectiva de 73 %
i) Color de las paredes: gris claro, con valor calculado de reflectancia efectiva de 73 %
j) Color del piso: gris oscuro, con valor calculado de reflectancia efectiva de 25 %
k) Flujo luminoso inicial de cada lámpara fluorescente lineal T5 de 25 W: 2 mil 900 lúmenes
l) Flujo luminoso inicial del luminario completo: 5 mil 800 lúmenes
m)  Factor total de la pérdida de flujo luminoso o factor de mantenimiento: 0.90
n)  Factor de balastro unitario (1.0) del balastro electrónico de encendido rápido programado: 2 X 25 W con voltaje de alimentación de 120-277 V
o)  Coeficiente de utilización del luminario: 0.77, que se determina mediante el programa de cálculo con su respectiva fotometría en formato digital IES

II. Resultados del cálculo de iluminación
•   Se requieren 16 luminarios para montaje de sobreponer en losa de concreto con refractor envolvente para operar 2 lámparas fluorescentes lineales T5 de 25 W, con voltaje de 120-277 V
•   Nivel de iluminación promedio obtenido: 480 luxes, de acuerdo con el sembrado y arreglo de los 16 luminarios calculados
•   Se obtienen, entre otros parámetros de cálculo y diseño: resultados gráficos, visualizaciones digitales y simulaciones virtuales, con la finalidad de apreciar el desempeño y comportamiento lumínicos de los luminarios dentro del área interior iluminada

AUTOR

Gabriel Torres Aguilar
Cuenta con una trayectoria profesional de 22 años en el medio de la iluminación profesional en las áreas Comercial, Normalización, Certificación, Proyectos, Consultoría Técnica y Pruebas de Laboratorio. Es ingeniero electricista por la ESIME del IPN. Actualmente, se desempeña como gerente Técnico en L.J. Iluminación. Es miembro del SC-34D Luminarios, del Comité de Normalización de ANCE, y es representante titular ante la sección III-Iluminación de CANAME. Ha pertenecido al programa de Certificación Lighting Consultant de Philips Lighting México.

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