Cálculo del Diseño de Iluminación en un Edificio – Paso a Paso

Cómo hacer el cálculo del diseño de iluminación en un edificio:instalación de cableado eléctrico

En el ámbito profesional, el diseño de iluminación adecuado es muy importante porque un arreglo de iluminación insuficiente disminuirá la eficiencia de la tarea para la cual se diseñaron las luces y un arreglo de iluminación excesiva resultará en un gasto excesivo para la empresa. A pequeña escala, esta diferencia no es demasiado preocupante, pero en grandes edificios, plantas, fábricas, etc., se vuelve muy significativa en las instalaciones de cableado eléctrico actuales.

El enfoque simple y básico para calcular la iluminación requisito es dividir el requisito de luz total de la habitación por la salida de luz (lúmenes) proporcionada por una sola lámpara. Aunque este es el enfoque básico para una habitación doméstica promedio, no es prácticamente exacto.

En la práctica, hay varios otros parámetros que es necesario considerar en el cálculo porque nada es ideal. Por ejemplo, la salida de lúmenes de las luminarias no será la misma durante toda su vida útil, la deposición de polvo en las lámparas también reducirá su salida con el tiempo, lo que significa que la limpieza también es un parámetro importante. Una habitación pintada con colores brillantes refleja más luz que una habitación con colores oscuros, por lo que ambas tienen requisitos de iluminación diferentes.

Por lo tanto, es importante comprender primero algunos términos básicos sobre el diseño de iluminación antes de comenzar los cálculos.

Índice de habitaciones- Se basa en la forma y el tamaño de la habitación. Describe las proporciones de la longitud, el ancho y la altura de la habitación. Suele estar entre 0,75 y 5.

Donde “l ” es la longitud de la habitación,

“w” es el ancho de la habitación y,

h_wc es la altura entre el plano de trabajo, es decir, del banco al techo

Esta fórmula para el índice de habitaciones se aplica solo cuando la longitud de la habitación es inferior a 4 veces el ancho.

Factor de mantenimiento :

Es la relación de la salida de lúmenes de la lámpara después de un intervalo de tiempo particular en comparación con cuando era nueva. El flujo luminoso de una luminaria disminuye con el tiempo debido al envejecimiento de muchos de sus componentes por factores internos (saturación de elementos) o externos (deposición de polvo). Por ejemplo, el factor de mantenimiento de un accesorio de iluminación utilizado en un área fresca y libre de polvo será mejor que el de un accesorio de iluminación utilizado en un área calurosa y polvorienta.

Es menor o igual a 1.

Los valores típicos utilizados para el cálculo de la iluminación son:

• 0.8 – Para oficinas/aula
• 0.7 – Para una industria limpia
• 0.6 – Para industrias sucias

Leer más:Elementos emisores de luz y sus tipos

Reflexiones de la habitación

Se considera que la habitación consta de tres superficies principales:

1. El techo
2. Las paredes
3. El suelo

La reflectancia efectiva de estas 3 superficies afecta la cantidad de luz reflejada que recibe el plano de trabajo. Los colores claros como el blanco y el amarillo tendrán más reflectancia en comparación con los colores oscuros como el azul y el marrón.

Factor de utilización

El factor de utilización (UF) es la relación entre el flujo luminoso efectivo y el flujo luminoso total de las fuentes de luz. Es la medida de la eficacia del esquema de iluminación.

Depende

• La eficiencia de la luminaria
• La distribución de luminarias
• La geometría del espacio
• Reflexión de la habitación
• Curva polar

Leer más:¿Qué es la iluminación energéticamente eficiente y las técnicas para implementarla?

Relación entre espacio y altura

Es la relación entre la distancia entre luminarias adyacentes (centro a centro) y su altura sobre el plano de trabajo.

Dónde,

• H_m =Altura de montaje
• A =Superficie total
• N =Nº de Luminarias

No debe exceder el SHR máximo de la luminaria según lo dispuesto por el fabricante.

Nota: Una sala de estar normal requiere 20 lm/ft ² es decir, 215 lm/m ²

Para sala de estudio, es decir, aula 300 lm/m ² es obligatorio.

(Tenga en cuenta que existen diferentes estándares para diferentes entornos y condiciones. Por ejemplo, las empresas, como muchas multinacionales, deben mantener 600 lm/m ² en la Oficina para personas que trabajan en turnos de noche)

Ahora, comencemos con los pasos. Considere el siguiente diseño de un piso particular de la escuela y analice los requisitos de iluminación de las diferentes secciones del piso.

Para facilitar el cálculo, todas las luminarias y sus clasificaciones tenidas en cuenta son de marca Phillips. Puede consultar los distintos accesorios y sus especificaciones aquí proporcionados por Philips.

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Cálculo del diseño de iluminación para el aula

Área de la sección transversal del salón de clases =6×9 =54 m ² , h =3m

Lúmenes requeridos =54×300 =16200 lm

La siguiente tabla es una tabla de referencia para calcular el factor de utilización de los accesorios de iluminación. Difiere de un modelo a otro y de una marca a otra. Para entender el concepto estamos utilizando una única tabla de referencia para todas las luminarias. El fabricante proporciona la tabla real y puede diferir un poco de la siguiente.

Reflexión de la habitación			Índice de habitaciones
C	W	F	0.75	1	1.25	1,50	2,00	2,50	3,00	4,00	5,00
0.70	0.50	0.20	0.43	0.49	0.55	0.60	0.66	0.71	0.75	0.80	0.83
	0.30		0.35	0.41	0.47	0.52	0.59	0.65	0.69	0.75	0.78
	0.10		0.29	0.35	0.41	0.46	0.53	0.59	0.63	0.70	0.74
0.50	0.50	0.20	0.38	0.44	0.49	0.53	0.59	0.63	0.66	0.70	0.73
	0.30		0.31	0.37	0.42	0.46	0.53	0.58	0.61	0.66	0.70
	0.10		0.27	0.32	0.37	0.41	0.48	0.53	0.57	0.62	0.66
0.30	0.50	0.20	0.30	0.37	0.41	0.45	0.52	0.57	0.60	0.65	0.69
	0.30		0.28	0.33	0.38	0.41	0.47	0.51	0.54	0.59	0.62
	0.10		0.24	0.29	0.34	0.37	0.43	0.48	0.51	0.56	0.59
0.00	0.00	0.00	0.19	0.23	0.27	0.30	0.35	0.39	0.42	0.46	0.48

TABLA DE FACTORES DE UTILIZACIÓN PARA SHR_Sala =1,5

Código de reflectancia para el salón de clases =752

es decir, 70 % de reflectancia para techo, 50 % para pared y 20 % para suelo (estándar general para paredes blancas/colores claros)

Para R.I. =1.8 y código de reflectancia =752, Factor de utilización (U.F) =0.66

Para factor de mantenimiento de aula/oficina =0,8 (estándar)

Donde N =Número de luminarias requeridas para un área determinada

• E =Luminancia promedio sobre el plano de trabajo horizontal
• A =Área del plano de trabajo horizontal
• n =Número de lámparas en cada luminaria
• F =lúmenes de diseño de iluminación por lámpara, es decir, flujo luminoso inicial de lámpara desnuda
• UF =Factor de utilización para el plano de trabajo horizontal
• M.F. =factor de mantenimiento

También puede leer:Cargas de iluminación conectadas en estrella y delta

Si usamos Philips Listón LED Green Perform de 40W

Lúmenes/vatio:4000lm/40w

Color de la lámpara:Blanco neutro 4000K

Índice de reproducción cromática>80

Vida útil L70* :50 000 horas

Cálculo de diseño de iluminación para Sala de conferencias

Área de la sección transversal de la sala de conferencias =6×9 =54 m ² , h =3m

Lúmenes requeridos =54×300 =16200 lm

• Para R.I. =1,8 y código de reflectancia =752, factor de utilización (U.F) =0,66
• M.F. =0,8 (estándar)

Si usamos Philips Ultraslim Round LED Panel Light 22W

Lúmenes/vatio:1760 lm/22 W

Cálculo del diseño de iluminación para Hall

Área de la sección transversal de la sala =31×3 =93 m ² , h =3m

Lúmenes requeridos =93×215 =19995 ~20000 lm

• Para R.I. =1,82 y código de reflectancia =753, factor de utilización (U.F) =0,66
• M.F. =0,8 (estándar)

Si usamos Philips MASTER TL5 ECO de alta eficiencia 35W

Lúmenes/vatio:3650 lm/35 W

Índice de reproducción cromática:85

Promedio de vida útil:25 000 horas

Cálculo de diseño de iluminación para Cableado de escaleras

Nota:lea más sobre la instalación de cableado de Stair Case.

Área de la sección transversal de la escalera =6,4×2,7 =17,28 m ² , h =3m

Lúmenes necesarios =17,28×215 =3715 lm

Para R.I. =1,26 y código de reflectancia =752, factor de utilización (U.F) =0,55

M.F. =0,8 (estándar)

Si utilizamos Philips MASTER TL5 HIGH EFFICIENCY ECO 35W

Lúmenes/vatio:3650 lm/35 W

Índice de reproducción cromática:85

Promedio de vida útil:24 000 horas

Cálculo de diseño de iluminación para WC WC

• Área de la sección transversal del inodoro 1 y 2 =1,425 × 1,2 =1,71 m ² , h =3m

Lúmenes necesarios =1,71×215 =367 lm

• Para R.I. <0.75 Tabla de factor de utilización (U.F) no aplicable
• M.F. =0,8 (estándar)

Si usamos Philips TL Miniatura 8W

Lúmenes/vatio:410 lm/8 W

Índice de reproducción cromática:60

Vida útil media:10 000 horas

• Área de la sección transversal del inodoro 3 y 4 =1,5 × 1,8 =2,7 m ² , h =3m

Lúmenes necesarios =2,7×215 =580 lm

• Para R.I. <0,75 Tabla de factor de utilización (U.F) no aplicable
• M.F. =0,8 (estándar)

Si usamos Philips MASTER TL5 ALTA EFICIENCIA ECO 14W

Lúmenes/vatio:1350 lm/14 W

Promedio de vida útil:40 000 horas

• Entonces podemos usar un solo tubo LED para compartir ambos baños.

Cálculo del diseño de iluminación para el área del baño del inodoro

Área de la sección transversal del baño =6×6,6 =40 m ² , h =3m

Lúmenes necesarios =49,5×215 =10642 lm

• Para R.I. =1,05 y código de reflectancia =752, factor de utilización (U.F) =0,49
• M.F. =0,8 (estándar)

Si usamos Philips Pacific LED Waterproof Batten 35W

• Lúmenes/vatio:4200 lm/35 W
• Índice de reproducción cromática:85
• Promedio de vida útil:50 000 horas

Nota:Las luminarias deben colocarse equidistantes entre sí para una distribución uniforme de la luz en la habitación. El número real de luminarias utilizadas en el aula será menor que el que hemos calculado, ya que el factor de utilización de las luces LED es mejor que el que hemos tomado en el cálculo, aunque los pasos serán los mismos.

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