Ejercicio 7: Cálculo de alumbrado exterior

Se desea diseñar un sistema de alumbrado público para una calzada de 18 metros de ancho, con una iluminancia media de 30 lux. Se utilizarán luminarias con lámparas LED de 200 W y de flujo luminoso de 30.000 lm, instaladas a una altura de 8 metros en disposición bilateral pareada. El centro óptico de la luminaria se proyecta a 1 metro del bordillo sobre la calzada. Considerando un factor de mantenimiento de 0,7 y disponiendo de las curvas de factor de utilización, se solicita determinar la distancia óptima entre luminarias.

1º) Nivel de iluminancia media E (lux)

Será de E = 30 lux (según el enunciado).

2º) Tipo de lámpara y altura de montaje

Respecto al tipo de lámpara y, según el enunciado, instalaremos lámparas de tipo LED, cuyos datos son:

Potencia P = 200 W y flujo luminoso Φ_L = 30.000 lm.

Respecto a la altura del montaje, como la altura de las luminarias es de H = 8 m, viendo la tabla de altura de montaje de las luminarias para iluminación vial, se observa que el flujo de la lámpara debería estar entre 10.000 y 20.000 lm. Como la lámpara elegida tiene un flujo de 30.000 lm, comprobaremos si el resultado obtenido al final es admisible.

3º) Disposición de luminarias

Según la tabla de relación de la anchura de la vía con respecto a la altura de montaje de las luminarias, se instalarán en disposición bilateral pareada, ya que A/H = 18/8 = 2,25 > 1,5.

4º) Factor de utilización o rendimiento de la iluminación η

El ancho A se obtiene sumando A1 (lado de calzada) + A2 (lado de acera):

5º) Factor de mantenimiento o conservación f_m

Será de f_m = 0,7 (según el enunciado).

6º) Separación entre luminarias

Al ser bilateral pareada la anchura a considerar deberá ser A/2, según se indica en la tabla de la anchura en función de la disposición de las luminarias.

7º) Comprobación del resultado

El resultado no está dentro de los límites según la tabla orientativa de la relación entre la separación y la altura d/H y la iluminancia media E_m, puesto que, d/H = 30,33 / 8 = 3,79 corresponde al intervalo de 7 ≤ E_m ≤ 15 (el nivel deseado es de 30 lux).

Es decir, que el valor calculado d/H está por encima del rango recomendado y deberíamos disminuir la relación d/H para estar en el intervalo 15 ≤ E_m ≤ 30. Si disminuimos la distancia d (juntamos más las lámparas) podremos considerar lámparas de menor flujo luminoso.

Para solucionarlo, como la iluminación es de E_m = 30 lux, podríamos instalar una lámpara con menor flujo (↓d y ↓d/H). Por ejemplo, con una lámpara de 20.000 lm, obtendríamos:

Con esta separación d = 20,22 m, tendríamos d/H = 20,22 / 8 = 2,53, que corresponde al intervalo 15 ≤ E_m ≤ 30.