Cálculo del Número de Luminarias para un Espacio Arquitectónico por el Método de Lúmenes
Unidad de Apoyo para el Aprendizaje
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IniciarEl método de lúmenes determina el número de luminarias o lámparas que debe contener un espacio arquitectónico, las cuales formarán parte del proyecto de la instalación eléctrica. Es necesario que el arquitecto considere, como parte del método de lúmenes, las condiciones de altura de techumbres y mobiliario, color de techos, paredes y pisos, nivel de reflectancia del mobiliario, así como las características técnicas del tipo de luminaria que se usará para iluminar ese espacio arquitectónico.
Para poder diseñar una instalación de iluminación, primero hay que conocer el método de lúmenes, que es una herramienta de cálculo que nos ayuda a determinar el número de lámparas a usarse en un espacio arquitectónico. Conocido también como sistema general o método del factor de utilización, este método es sencillo y práctico para calcular el nivel medio de iluminación en una instalación de alumbrado; y se usa en todos aquellos espacios arquitectónicos donde se deba utilizar una iluminación general y uniforme, principalmente en vestíbulos, salones de clase, áreas de trabajo secretarial, bibliotecas y, en general, todo aquel proyecto donde se requiere fijar la vista del usuario para realizar una actividad específica.
Ejemplo de iluminación
Datos del área arquitectónica
Área arquitectónica: salón de clase
Es el flujo luminoso que cubre la superficie del salón de clases en metros cuadrados:
Es un código numérico que representa la geometría del local al que se le está diseñando la cantidad de lámparas, considerando el plano de trabajo y el plano de las luminarias; para este cálculo se necesita saber el tipo de iluminación que deben proporcionar las lámparas que se usarán, que en este caso son de tipo directo.
Escoger la fórmula que se utilizará, de acuerdo con el tipo de iluminación que proporcionará la lámpara:
Para el caso de nuestro ejemplo, las lámparas proporcionaran una iluminación de tipo directa, por lo que utilizaremos la fórmula de iluminación directa y mixta.
Donde:
Entonces:
K = 9.15 x 13.70 / 4.50(9.15 + 13.70)
K = 125.35 / 102.82 = 1.21, le corresponde el índice 4
Para poder seleccionar la clasificación del índice que le corresponde al local, hay que apoyarse de la siguiente tabla:
*Nota: en el apartado Anexos encontrarás todos los recursos para desarrollar el cálculo del número de luminarias.
Para ver el porcentaje de reflexión o reflejos de la luz en el aula tenemos que para:
| Reflectancias | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cavidad del techo | Colores blanco a muy claros | Colores intermedios (cafés, rojos o grises) |
Colores oscuros (morados, azules obscuros o verdes obscuros) |
Oscuros en la gama del color negro | ||||||
| 80% | 50% | 10% | 0% | |||||||
| Paredes | 50% | 30% | 10% | 50% | 30% | 10% | 50% | 30% | 10% | 0% |
Se debe ubicar en la columna que corresponda al color de techo que utilizaremos en el proyecto, en este caso, para el ejercicio corresponde 80%
Ubicar la fila de cavidad del techo en la tabla, (seleccionada previamente) y después la fila de paredes, en el que aparece el porcentaje de reflectancia correspondiente al color de la cavidad del techo de acuerdo con los siguientes niveles:
Para este ejercicio corresponde: 50%
Reflectancia del techo y paredes de acuerdo con el ejemplo:
| Reflectancias | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cavidad del techo | Colores blanco a muy claros | Colores intermedios (cafés, rojos o grises) |
Colores oscuros (morados, azules obscuros o verdes obscuros) |
Oscuros en la gama del color negro | ||||||
| 80% | 50% | 10% | 0% | |||||||
| Paredes | 50% | 30% | 10% | 50% | 30% | 10% | 50% | 30% | 10% | 0% |
Es la relación entre el flujo de luz, que es emitido por la lámpara o luminaria a usar en el local, y el flujo de luz realmente útil que llega de la lámpara a la superficie a iluminar, como puede ser el mobiliario del local.
De acuerdo con el ejemplo y sus características, utilizaremos la tabla
Se debe ubicar en la columna del lado izquierdo el tipo de luminaria que utilizaremos (para el ejercicio es la lámpara número 3) en el proyecto.
Localizar la cuarta columna RCL que indica el índice del local o encontrar el número del índice del local que se calculó en el paso anterior (en nuestro ejemplo es el número 4).
Ubicar en el lado derecho de la tabla la fila de reflectancias del techo y paredes escogido en el paso anterior. (Para nuestro ejemplo 80 % para techo y 50 % para paredes).
Bajar verticalmente por la columna de la reflectancia de paredes escogido hasta llegar al modelo de lámpara escogido y detenerse en el número RCL (índice del local) que obtuvimos (número 4) y el resultado es 5.90.
Una vez que tenemos los datos correspondientes, se busca la tabla Flujo luminoso, Factor de utilización y Coeficiente de Mantenimiento de acuerdo al tipo de lámpara que se usa en el proyecto (para este ejemplo corresponde la de lámparas led) y se ubica la columna correspondiente al factor de utilización.
*Nota: para lámparas incandescentes utilizar la tabla Factor de utilización 1 y realizar el mismo procedimiento que en lámparas fluorescentes.
Es la relación entre el nivel de iluminación media en la zona iluminada después de un determinado periodo de funcionamiento de la lámpara en servicio y el nivel de iluminación media obtenida al inicio del funcionamiento de la lámpara cuando era nueva.
Para seleccionar el coeficiente de mantenimiento de la lámpara a usarse en el local, se procede de la siguiente manera.
Nota: para lámparas incandescentes utilizar la tabla Factor de utilización 1 y realizar el mismo procedimiento que en lámparas fluorescentes.
Es el flujo luminoso total que cubre la superficie, en este caso, nos referimos a la superficie del salón de clases en metros cuadrados.
Para este paso se utiliza la siguiente fórmula:
0T = ES / UM
Donde:
Entonces:
0T = 300 X 125.35 m2 / 5.90 X 1.0
0T = 6373.72 lúmenes
Después se calcula el número de lámparas requeridas
Para este paso se utiliza la siguiente fórmula:
N = 0T / 0L
Donde:
Atención, para 0t, se ubica la columna potencia nominal (watts) en la tabla.
Según nuestro ejemplo, 0t es = v 2000 lúmenes.
TABLA 5.2 FLUJO LUMINOSO PARA LAMPARAS FLUORESCENTES DE 38 mm DE DIAMETRO
| POTENCIA NOMINAL (WATTS) | LONGITUD DEL TUBO mm | FLUJO LUMINOSO (LUMEN) |
|---|---|---|
| 15 | 430 | 600 |
| 20 | 590 | 1080 |
| 25 | 970 | 1500 |
| 30 | 895 | 2000 |
| 40 | 1200 | 2500 |
| 60 | 1500 | 4000 |
Entonces:
N = 6373.72 / 2000 (ver apartado de flujo luminoso total)
N = 3.18 = 3 lámparas
De acuerdo con la tabla Lámparas fluorescentes largas, en la lámpara de 30 watts la longitud de los dos tubos fluorescentes es de 0.85 = 0.90 m para cada tubo; y los dos tubos son de 38 mm, que es igual a 3.8 x 2 tubos= 7.6 cm de ancho de los dos tubos, pero para proteger del polvo se van a instalar los dos tubos en un gabinete metálico de 1.00 m de largo y 0.10 m de ancho, por lo que la dimensión final de la lámpara es de 1.00 m x 0.10.
Para colocar las lámparas en el área se procede siguiendo los siguientes pasos:
Colocación de lámparas en el ancho del cuarto = 9.15 m (ancho) – 1.00 (largo de lámpara) = 8.15 m entre dos espacios libres laterales 4.075 m.
Colocación de lámparas en el largo del cuarto = 13.70 m (largo) – 0.10 m (ancho de lámpara 1) – 0.10 m (ancho de lámpara 2) – 0.10 m (ancho de lámpara 3) = 13.40 m entre 4 espacios entre lámparas = 3.35 m.
Una vez que has revisado los pasos y los elementos técnicos del método de lúmenes, como son el nivel de iluminación, índice del local, coeficiente de reflexión de techo y paredes, factor de utilización, coeficiente de mantenimiento y flujo luminoso total, es momento de que conozcas tu desempeño.
Ahora que has estudiado el tema, es momento de revisar algunas definiciones y conceptos básicos de del método de lúmenes, a fin de determinar las características técnicas y número de lámparas.
Fuentes de información
Bibliografía
Enríquez, G. (2003). Manual práctico del alumbrado. México: Limusa-Noriega Editores.
Cómo citar
Martínez, E. I. y Mora, O. A. (2018). Cálculo del número de luminarias para un espacio arquitectónico por el método de lúmenes. Unidades de Apoyo para el Aprendizaje. CUAED/Facultad de Arquitectura-UNAM. Consultado el (fecha) de (vínculo)
