Dimensiones Fundamentales
Intensidad Luminosa
Definición: la intensidad luminosa es la cantidad de luz emitida por una fuente puntiforme en una determinada dirección.
Símbolo: I
Fórmula: la intensidad luminosa se puede definir por lo tanto también como la relación entre el flujo emitido en una determinada dirección y el ángulo sólido unitario.
Unidad de Medida: cd (candela)
Descripción Técnica: la candela es la intensidad luminosa, en una determinada dirección, de una fuente que emite la radiación monocromática de frecuencia 540 x 10¹² Hz con intensidad radiante en esa dirección igual a Fi = 1/683 W / sr .
El esteradiante (sr) se define como el ángulo sólido que subtende un área en la superficie de una esfera igual al cuadrado del radio de la esfera misma.
Flujo Luminoso
Definición: el flujo luminoso es la cantidad de luz emitida por una fuente en la unidad de tiempo.
Símbolo: F (Fi)
Fórmula:
Unidad de Medida: lm (lumen)
Descripción Técnica: el lumen es el flujo luminoso emitido en el ángulo sólido unitario por una fuente puntiforme colocada en el centro de una esfera de radio unitario de intensidad luminosa igual a 1 cd.
Iluminancia
Definición: la iluminancia es la cantidad de luz que llega sobre una determinada superficie.
Símbolo: E
Fórmula: E = dF/dA)
La iluminancia puede por lo tanto definirse como la relación entre el flujo emitido por la fuente puntiforme (F) y el área sobre la cual este flujo llega (A).
Unidad de Medida: lux [lx]
Descripción Técnica: el lux es el flujo emitido por la fuente puntiforme que cae sobre una superficie igual a 1 m².
Luminancia
Definición: la luminancia representa la sensación visiva percibida por el ojo humano cuando viene deslumbrado directamente por la luz producida por una fuente luminosa o reflejada por una superficie; es por lo tanto definible como la intensidad luminosa referente a una superficie.
Símbolo: L
Fórmula: L = dI/(dS x cos(a) )
Donde:
I = intensidad en [cd]
S = área de la superficie en [m²]
Cos(a) = coseno director
Unidad de Medida: cd/ m²
Descripción Técnica: la luminancia de un objeto luminoso en una determinada dirección es la relación entre la intensidad luminosa emitida por el objeto en esa dirección y la proyección del área de este objeto en un plano perpendicular a la dirección misma.
Dimensiones Derivadas
Rendimiento Luminoso
Definición: el rendimiento luminoso de un aparato de alumbrado es la relación entre el flujo emitido al exterior del aparato (Fa) y el de la fuente o de las fuentes (lámparas) en el contenidas (Fl).
Símbolo: eta
Fórmula: eta = Fa / Fl
Unidad de Medida: siendo el rendimiento una relación de 2 dimensiones omogeneas debe considerarse adimensional.
Nota: el rendimiento, en todas las situaciones prácticas, siempre es menor de la unidad.
Eficacia Luminosa de la Fuentes
Definición: el rendimiento luminoso de un aparato de alumbrado es la relación entre el flujo emitido al exterior del aparato (Fa) y el de la fuente o de las fuentes (lámparas) en el contenidas (Fl).
Unidad de Medida: lm/w
Tablas y Gráficos
Tabla Fotométrica
La tabla fotométrica indica los valores de las intensidades luminosas en cd/klm en función de las diferentes funciones del espacio alrededor de la luminaria que se considera colocada en el centro de una esfera de diámetro oportuno: normalmente los puntos en los cuales se miden las iluminancias y desde donde obtienen, con la fórmula del inverso del cuadrado de la distancia, las intensidades luminosas están colocados a distancias angulares definidas, normalmente no constantes.
Tomada en consideración una luminaria, por ejemplo para lámparas fluorescentes, con emisión hacia abajo de tipo dark lite (no hay emisión lateral) definimos área luminosa el área desde donde sale la luz y eje luminoso el eje perpendicular, obviamente vertical, a esa área que pasa por el punto de encuentro (centro luminoso) de las diagonales del área luminosa.
Colocada a este punto la fotocélula de un luxmetro en el eje luminoso a una cierta distancia de la luminaria podremos así obtener el primer valor correspondiente a Gamma = 0°.
Consideremos ahora un semiplano saliente por el eje luminoso y orientado transversalmente a las lámparas de la luminaria llamaremos este semiplano C-0°: este semiplano representa el origen de los otros semiplanos colocados todos alrededor del eje luminoso.
Desplazada la fotocélula en el semiplano C-0° con paso angular constante, por ejemplo cada 5°, obtenemos en cada posición una nueva lectura normalmente diferente de las anteriores hasta llegar a Gamma = 90° (fotocélula colocada lateralmente a la luminaria) donde una luminaria dark lite ya no emite luz (E = 0 lux).
La operación puede repetirse para cadauno de los infinitos semiplanos que salen del eje luminoso: normalmente se puede tomar en consideración los semiplanos C-90°, C-180° o aquellos con interdistancia angular igual a 30° o 15°.
El conjunto de valores medidos y convertidos se resumen en la tabla (Tabla Fotométrica) en función del semiplano C- de pertenencia y del relativo ángulo Gamma.
Las intensidades luminosas se obtienen de las lecturas de laboratorio transformando los valores leídos por el luxmentro con la fórmula:
I = (E x d2) / F
Donde:
- I = intensidad luminosa en [cd/klm]
- d = distancia luminaria-fotocélula; esta distancia debe ser superior a 5 veces la dimensión máxima del área o del volumen luminoso para que la luminaria pueda considerarse puntiforme (metodología Far Field o de Campo Largo que no hay que confundir con la de Near Field)
- F = flujo luminoso total de las lámparas en [klm]
Clasificaciones Internacionales
Las clasificaciones representan diferentes tipos de clasificación de las luminarias desde el punto de vista de la emisión luminosa.
La tabla indica 4 diferentes clasificaciones:
- CIE (Recomendación n.52)
- DIN 5040 (Norma Alemana) (ejemplo A60)
- UTE C 71-121 (Norma Francesa) (ejemplo 0.65A + 0.00T)
- NBN L 14-002 (Norma Belga - método BZ) (ejemplo BZ2)
How to use the Photometric Classification Table with LITESTAR Liswin
- choose the curve of interest from the Table and check the photometric class code, A60 for a narrow downward beam for example
- enter the Parametrical Search and Data Update via Internet feature of LITESTAR Liswin
- choose the photometric class from the Photometric Parameters tag of LITESTAR Liswin and run the local or via the Internet search
Diagramas Polares y Cartesianos
Los datos de la tabla fotométrica pueden representarse gráficamente a través de curvas fotométricas y según dos diferentes tipologías que se caracterizan en función del tipo de coordenadas utilizado:
- curvas fotométricas representadas con coordenadas polares
- curvas fotométricas representadas con coordenadas cartesianas
Las primeras se utilizan en las representaciones de las luminarias de interiores y de carreteras, mientras que las segundas caracterizan mejor la emisión de los proyectores; pero eso no quiere decir que una determinada luminaria no pueda representarse también con el otro tipo.
El Diagrama Polar (o Curva Polar)
El Diagrama Polar se obtiene seleccionando en la tabla fotométrica un semiplano (por ejemplo C-0°), indicando los correspondientes valores de intensidad y ángulo en el plano polar y uniendo con orden los varios puntos.
La curva polar puede considerarse también como la sección del sólido fotométrico para un plano que pasa por el eje luminoso de la luminaria
El Diagrama Cartesiano
Si los valores de intesidad en función del ángulo Gamma se representan con coordenadas cartesianas (los ángulos en abscisa, los valores de las intensidades en ordenada) en un plano cartesiano y se unen con orden se obtiene la reresentación de la curva en forma cartesiana (Diagrama Cartesiano).
Tabla de los Factores de Utilización
Las tablas de los factores de utilización son útiles para la determinación del número de luminarias del mismo tipo a utilizarse en el interior del local dado un valor medio de alumbrado.
Elementos de la Tabla
- Factores de Reflexión (ejemplo 8773): son los factores de reflexión del techo, paredes y plano de trabajo y se consideran como valores porcentuales moltiplicados por 10 (ejemplo 80%, 70%, 70% y 30%)
- Índice del Local K (ejemplo 0,6): el índice local es un factor que considera las dimensiones del local en examen
- Factores de Utilización (ejemplo 340): son factores que consideran cuánto flujo emitido por las luminarias incide en el plano de trabajo. Los factores se calculan en milésimas (0,340)
Uso de la Tabla
1. se determina, en primer lugar, el valor del factor de reflexión del techo, paredes y plano de trabajo; en el caso de paredes con factores de reflexión diferentes debe considerarse la media ponderada entre estos
2. se calcula el índice local correspondiente al local a través de la fórmula:
k = (a x b ) / ( Hu x (a + b))
donde:
- a y b son la largura y la anchura del local
- Hu es la altura útil considerada como la distancia entre el plano de trabajo y la luminaria
3. se determina el factor de utilización como intersección de la columna correspondiente a los factores de reflexión seleccionados y de la línea del índice local calculado; en el caso de que no haya valores precisos deberá considerarse la media
4. se determina el valor de iluminancia media deseada en función de la tipología de la actividad en el interior del local
5. se calcula el número de luminarias suficientes para obtener el valor de iluminancia solicitada con la fórmula:
N = ( E x A) / ( F x Fu )
donde:
- N = número luminarias
- E = iluminancia solicitada en [lx]
- A = a x b = área total en [m²]
- F = flujo total de cada luminaria en [lm]
- Fu = factor de utilización
Diagrama de Deslumbramiento o Ábaco de Soellner
El ábaco de Soellner es útil para caracterizar el deslumbramiento directo de una instalación.
Uso del Ábaco
La parte superior del diagrama indica la clasificación según las CIE y las DIN a partir de las cuales seleccionar el grado de deslumbramiento admitido para la instalación; desde la tabla de las iluminancias medias de la instalación se selecciona el valor medio deseado desde donde se baja en el diagrama localizando la línea límite de luminancia.
El diagrama indica también la curva de luminancia de la luminaria: si ésta está completamente a la izquierda de la curva límite la luminaria corresponde al tipo de deslumbramiento solicitado; la luminaria es ,en cambio, deslumbrante si se intersecan o si está completamente a la derecha.
El diagrama indica las curvas de las luminancias en sentido longitudinal y transversal; los valores de luminancia en función de los ángulos de observación se indican en la tabla debajo del diagrama.
Los Tipos de Calidad de Deslumbramiento
- A > Muy dificil
- B > Con resultados visivos altos
- C > Con resultados visivos normales
- D > Con resultados visivos limitados
- E > A considerarse para zonas de trabajo en las cuales se efectúan trabajos con escasos resultados visivos