Ejercicio 6: Cálculo de alumbrado exterior
Se desea diseñar un sistema de alumbrado público para una vía urbana con tráfico mixto y velocidad limitada. La calzada tiene 5 metros de ancho y cada acera, 1,5 metros. Se propone utilizar luminarias abiertas con lámparas de vapor de sodio de 250 W y un flujo luminoso de 15.000 lm. Considerando que el centro óptico de la luminaria se proyecta a 1 metro del bordillo sobre la calzada, y disponiendo de las curvas de factor de utilización del fabricante, se solicita determinar:
a) El nivel de iluminancia medio recomendado para este tipo de vía.
b) La altura óptima de montaje de las luminarias, priorizando la economía.
c) La disposición más adecuada de las luminarias.
d) La distancia “d” entre luminarias.
e) La iluminancia media sobre la calzada al inicio de la vida útil de la instalación.
f) La iluminancia media sobre la acera más cercana a las luminarias.
g) La iluminancia media sobre la acera más alejada de las luminarias.
a) Nivel de iluminancia medio recomendado para este tipo de vía
Dado el alto volumen de tráfico mixto y la limitación de velocidad, según la clasificación de vías, esta se cataloga como tipo E. De acuerdo con la tabla de niveles de iluminancia y luminancia en vías públicas, se requiere una iluminancia media de E = 25 lux.
b) Altura óptima de montaje de las luminarias, priorizando la economía
De acuerdo con los datos del fabricante, para una luminaria con 15.000 lm, la altura de montaje recomendada se encuentra entre 8 y 10 metros. Con el objetivo de optimizar costes, se seleccionará una altura de montaje de H = 8 m, siendo esta la opción más económica.
c) Disposición más adecuada de las luminarias
Para determinar la distribución óptima de las luminarias, es necesario calcular la relación entre el ancho de la calzada A y la altura de montaje H.
En este caso particular dicha relación es de: A/H = 5/8 = 0,625
De acuerdo con tabla de relación de la anchura de la vía con respecto a la altura de montaje de las luminarias, la disposición más adecuada es la unilateral.
d) Distancia “d” entre luminarias
Obtendremos primero el factor de utilización o rendimiento de la iluminación η.
El ancho A se obtiene sumando A1 (lado de calzada) + A2 (lado de acera):
A continuación, debemos determinar el factor de mantenimiento fm, que representa la disminución del flujo luminoso de la luminaria a lo largo del tiempo debido al ensuciamiento.
Dado que se instalará una luminaria abierta en un entorno con niveles moderados de contaminación, y considerando una frecuencia de limpieza no muy elevada, se adoptará un valor conservador de fm = 0,68, correspondiente a un ambiente medio.
La distancia d entre luminarias será de:
Y finalmente, comprobamos que el resultado esté dentro de los límites según la tabla orientativa de la relación entre la separación y la altura d/H y la iluminancia media Em.
d/H = 20,4/8 = 2,55 ⇒ 15 ≤ Em ≤ 30
Efectivamente, E = 25 lux está en dicho intervalo.
e) Iluminancia media sobre la calzada al inicio de la vida útil de la instalación
En el momento de la puesta en marcha el valor del factor de mantenimiento fm es 1. Por tanto:
f) Iluminancia media sobre la acera más cercana a las luminarias
El ancho A se obtiene restando A1 (lado de acera) - A2 (lado de acera)
g) Iluminancia media sobre la acera más alejada de las luminarias
El ancho A se obtiene restando A1 (lado de calzada) - A2 (lado de calzada)
