Magnitudes y Unidades Fotométricas

Se presentan a continuación algunas de las magnitudes básicas en Luminotecnia, las mismas son de gran utilidad para realizar los cálculos que a la materia conciernen. Una breve explicación y una tabla comparativa le ayudaran a reconocerlos mejor y obtener sus propias conclusiones en aspectos fundamentales como son la eficacia luminosa o la intensidad luminosa de una fuente.



Símbolo Magnitudes Fotométricas Unidad
Flujo Luminoso (Watt-luz) Lumen (lm)
Iluminancia (W-luz.m2) Lux (lx) (lx=lm/m2)
I Intensidad Luminosa Candela (cd)
L Luminancia Cd/m2



Flujo Luminoso  [ ] :

Es la cantidad total de energía luminosa que emite una fuente de luz. Su unidad de medida es el
lumen [lm].


Comparativa de Flujo luminoso
en lámparas de 150 W
Comparativa de Flujo luminoso
en lámparas de 1000 W


Otra magnitud que debe tenerse en cuenta es la eficacia o eficiencia luminosa.


Eficacia luminosa de una fuente de luz:

Esta relación expresa el rendimiento energético de una lámpara y mide la calidad de la fuente como un instrumento destinado a producir luz por la transformación de energía eléctrica en energía radiante visible. Es el cociente entre el flujo luminoso total emitido  
y la potencia total consumida por la fuente  §= /w

 

Tipo de fuente Potencia
W
Flujo Luminoso
lm
Eficacia luminosa
lm/W
 Vela de cera   10  
 Lámpara incandescente 40 430 10,75
  100 1.300 13,80
  300 5.000 16,67
 Lámpara Fluorecente compacta 7 400 57,10
  9 600 66,70
 Lámpara Fluorecente tubular 20 1.030 51,50
  40 2.600 65,00
  65 4.100 63,00
 Lámpara vapor de Mercurio 250 13.500 54,00
  400 23.000 57,50
  700 42.000 60,00
 Lámpara Mercurio Halogenado 250 18.000 72,00
  400 24.000 67,00
  100 80.000 80,00
 Lámpara vapor de Sodio alta presión 250 25.000 100,00
  400 47.000 118,00
  1.000 120.000 120,00
 Lámpara vapor de Sodio baja presión 55 8.000 145,00
  135 22.500 167,00
  180 33.000 180,00

 

Iluminancia:

Es la luz existente en una superficie.
Es el cociente entre la cantidad de luz incidente (medida en Lumenes) en una determinada superficie, y el área de dicha superficie (medida en m². Su unidad de medida es el lumen/m².


Ejemplos

Lux

 Un medio día de verano con cielo despejado 100.000
 Un medio día de verano con cielo nublado 20.000
 Un puesto de trabajo muy bien iluminado 1.000
 Un buen alumbrado público 20 a 40
 Una noche de luna llena 0,25
 Una noche estrellada 0,01

 

Luminancia:

Es una magnitud utilizada para medir la intensidad luminosa reflejada, emitida o absorbida en una determinada dirección. Se encuentra afectada directamente por la intensidad que incide en una superficie y su respectivo coeficiente de reflexión.


Ejemplos Luminancias

cd/m²

 Fuentes Primarias  
 Sol 1.650.000.000
 Lámpara incandescente 100 W Clara 6.000.000
 Lámpara incandescente 100 W Esmerilada 125.000
 Lámpara incandescente 100 W Opalina 20.000
 Lámpara Fluorescente tubular 40 W 5 a 8.000
 Luminaria tipo globo difusor 3.000
 Fuentes Secundarias  
 Luna 2.500
 Cielo azul puro 10.000
 Papel blanco bajo una iluminación de 400 lux 0,1
 Pavimento iluminado por alumbrado público (15 a 20 lux) 2

 

Intensidad Luminosa:

Es la cantidad de luz que se propaga desde una fuente luminosa en una determinada dirección. Su unidad es la Candela [cd].

 

Temperatura color:

Es el color que se obtiene por comparación del color de una lámpara y una fuente patrón dada por el CIE (Comisión Internacional de Iluminación). Según la temperatura color una iluminación puede dar una sensación de calidez o frialdad. La unidad de Temperatura Color es el grado Kelvin (°C + 273°).

 

Rendimiento color:

El rendimiento color se utiliza para comparar las características cromáticas de fuentes luminosas. El tipo de rendimiento color varía para cada tipo de necesidad de iluminación. Cuanto mayor sea el índice de rendimiento color mejor será la reproducción cromática.

*
En estos tipos de lámparas se observa que existe un amplio rango de variación del color, el cual varía según el fabricante y los aditivos utilizados.


Tipo de Lámpara

Rendimiento color (%)

Temperatura color (ºK)

 Vapor de Sodio A.T.P.
 Vapor de Sodio A.P. Blancas
 Incandescente común
 Incandescente halógena
 Fluorescente Blanco std.
 Vapor de mercurio
 Mezcladora
 Fluorescente Luz día
 

20-39
60-70
99
99
65
40-60
60-80
75

2000º
2500º
2800º
3000º
3500º
3500º
3800º
6500º

 Mercurio Halogenado

60-80

  3000º - 7000º

 

 

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Alumbrado de Interiores

En el alumbrado de interiores existen tres sistemas relacionados con la distribución de luz sobre el área a iluminar:

Alumbrado general: Tiene por objetivo obtener una iluminación uniforme sobre toda la zona a iluminar y es independiente de los puestos de trabajo.

Alumbrado general localizado: Además de proporcionar una iluminación general uniforme, debe aumentar el nivel de las zonas que lo requieran.

Alumbrado localizado: Consiste en producir un nivel medio de iluminación general, mas o menos moderado, y colocar un alumbrado directo para disponer de elevados niveles medios de iluminación en aquellos puestos específicos que lo requieran.



Iluminación general y localizada: En un local el valor de la iluminación general será el valor medio en servicio mínimo requerido para la tarea visual a desarrollarse.



Clase de tarea visual Iluminación sobre el plano de trabajo (lux) Ejemplos de tareas visuales
Visión ocasional solamente 100 Para permitir movimientos seguros en salas de calderas, depósitos de materiales toscos o voluminosos y armarios
Tareas intermitentes ordinarias y fáciles, con contrastes fuertes 100 a 300 Trabajos toscos, intermitentes, mecánicos, inspección gral. y contado de partes de stock, colocación de maquinaria pesada
Tareas moderadamente criticas y prolongadas, con detalles medianos 300 a 750 Trabajos mediano, mecánicos y manuales, inspección y montaje; trabajos de oficina lectura, escritura, archivo
Tareas severas y prolongadas y de poco contraste 700 a 1.500 Trabajos finos, mecánicos y manuales, montaje e inspección; pintura extrafina, sopleteado, costura de ropa oscura
Tareas muy severas y prolongadas, con detalles minuciosos o muy poco contraste 1.500 a 3.000 Montaje e inspección de mecanismos delicados, fabricación de herramientas y matrices, inspección con calibrador.
Tareas excepcionales, difíciles o importantes 3.000 Trabajo fino de relojería y reparación
5.000 a 10.000 Casos especiales como una sala de cirugía

 

Uniformidad:

La iluminancia general de un local, para asegurar una uniformidad razonable, deberá tener una relación no menor de ½ entre los puntos del nivel mínimo y máximo de la iluminancia.


Emin >= Emax / 2



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Alumbrado Deportivo


Clases de Iluminación

Recomendaciones CEN

Clase

I

II

III

Nivel de competición

Alto Nivel Nivel Medio Recreativa
 Internacional y Nacional X    
 Regional X X  
 Local X X X
 Entrenamiento   X X
 Recreativa     X

Recomendada p/Deportes

 
 Espectadores > de 20.000 10.000 a 20.000 < de 10.000
 Distancia 200 m 160 m 120 m
 Iluminancia horizontal media 400 a 800 250 a 400 150 a 250

Actividad

Lux

 Fútbol 500 200 75
 Hockey 500 300 200
 Tenis 500 300 200

Actividad

Lux

 Atletismo  Descubierto 500 300 100
 Cubierto 500 300 100
 Béisbol / Softbol  Descubierto 300 - 1000 - 150
 Cubierto 500 - 1500 150 - 300 100
 Bowlin / Bochas  Descubierto - 200 100
 Cubierto 500 300 200
 Fútbol / Rugby  Descubierto 500 - 800 300 100
 Ciclismo  Descubierto 300 300 100
 Cubierto 300 - -
 Automovilismo
 Motocros
 Descubierto 300 300 100
 Cubierto 300 - -
 Equitación
 Hipódromo
 Descubierto - 200 -300 100
 Cubierto - 200 100
 Golf  Descubierto - 15 -
 Minigolf  Descubierto - - 100
 Hockey  Descubierto 500 300 100
 Cubierto 1000 500 200
 Natación  Descubierto 500 200 - 300 100 - 200
 Cubierto 500 500 300
 Basquet / Voley  Descubierto 300 200 100
 Cubierto 500 300 200
 Tenis  Descubierto 500 300 200
 Cubierto 500 - 750 300 200



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Alumbrado Público

En cuanto a alumbrado público se refiere existen innumerables variables a tener en cuenta a la hora de comenzar un proyecto. Todas ellas se encuentran debidamente enunciadas tanto en las normas nacionales (IRAM) como en las extranjeras. Para obtener una noción (no apta para cálculos) de los requisitos propuestos por IRAM conjuntamente con AADL se puede recurrir a la utilización de las siguientes tablas.

Modo de uso:

- Identificación de la calzada en la tabla 1 : puede obtener la clase ingresando por la velocidad de circulación o por los ejemplos. 

-Obtención de datos lumínicos en la tabla 2: identifique la letra correspondiente a la calzada a iluminar. Se encuentra a la derecha los LUX requeridos, la uniformidad mínima y el grado de apantallamiento para evitar el deslumbramiento.


Ejemplo:

Se desea iluminar una calle colectora

- ingresando por los ejemplos encontramos Calles colectoras las cuales pertenecen a una clase E. También observamos que son calzadas para una velocidad de circulación menor de 50 Km/h.

- Buscamos la calzada clase E en la tabla 2 y esta nos sugiere una iluminación media inicial de 15 Lux. Con una uniformidad G1 (entre el valor mínimo y el máximo de Lux) de 0.25 y una G2 (relación entre el mínimo y el máximo) de 0.2.

Además, la luminaria que se utilice deberá ser del tipo semi-apantallada. Esto es solo una recomendación para controlar el grado de deslumbramiento producido en el ojo del conductor.



Velocidad en Km/hora

Ejemplos

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

 

                       
 Autopistas
                   
 Tramos de ruras nacionales, provinciales.
           
 Avenidas principales, enlace entre sectores
 importantes.
       
 Arterias comerciales, centros de compra.
           
 Avenidas secundarias, calles colectoras de
 tránsito.
     
 Calles residenciales.

 

 
Iluminación media inicial en Lux requerida Uniformidad del alumbrado Grado mínimo de apantallamiento de la luminaria
0 5 10 15 20 25 30 35 40 (Emed)
G1 Emín/Emed G2 Emín/Emáx
               
0.6 0.3 Apantallada
         
0.5 0.25 Apantallada
                 
0.5 0.25 Apantallada
           
0.3 0.2 Semi-apantallada
       
0.25 0.2 Semi-apantallada
   
0.25 0.15 No apantallada

 

Según norma  IRAM-AADL 2022-2: 1995


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Grados de protección IP


1era. Cifra
Protección contra los cuerpos SÓLIDOS

Grado IP

Ensayo

Descripción

0 -

No protegido

1 -

Protegido contra cuerpos sólidos mayores a
50 mm. (Contacto involuntario de la mano)

2 -

Protegido contra cuerpos sólidos mayores a
12 mm. (Dedos de la mano)

3 -

Protegido contra cuerpos sólidos mayores a
2,5 mm. (Herramientas, cables)

4 -

Protegido contra cuerpos sólidos mayores a
1 mm. (Herramientas finas, pequeños cables)

5 -

Protegido contra el polvo.
(Sin sedimentos perjudiciales)

6 -

Totalmente protegido contra el polvo.

 

2da. Cifra
Protección contra los cuerpos LÍQUIDOS

Grado IP

Ensayo

Descripción

0 -

No protegido

1 - Protegido contra las caídas verticales de gotas de agua. (Condensación)
2 - Protegido contra la caída de agua hasta 15º
de la vertical.
3 - Protegido contra el agua de lluvia hasta 60º
de la vertical.
4 - Protegido contra las proyecciones de agua
en todas las direcciones.
5 - Protegido contra el lanzamiento de agua
en todas las direcciones.
6 - Protegido contra el lanzamiento de agua similar
a los golpes de mar.
7 - Protegido contra la inmersión.
8 - Protegido contra los efectos prolongados
de la inmersión bajo presión.

 

3ra. Cifra
Protección MECÁNICA

Grado IP

Ensayo

Descripción

0

-

No protegido

1 - Energía de impacto 0.225 Julios
2 - Energía de impacto 0.375 Julios
3 - Energía de impacto 0.500 Julios
5 - Energía de impacto 2.000 Julios
7 - Energía de impacto 6.000 Julios
9 - Energía de impacto 20.000 Julios

 

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