Ejercicio 5: Cálculo de alumbrado interior

Estamos interesados ​​en diseñar un sistema de iluminación para una oficina cuyas dimensiones sean de 12 metros de largo, 6 metros de ancho y 3,75 metros de alto. El plano de trabajo está situado a una altura de 0,75 metros sobre el suelo. Para la iluminación, se emplearán lámparas fluorescentes de 110 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 9.500 lúmenes, y se utilizarán luminarias con un sistema de iluminación semi-indirecta. Considerando la tabla adjunta del factor de utilización del fabricante y teniendo en cuenta los siguientes datos:

– El techo de la oficina es de color blanco y las paredes de un tono claro. El coeficiente de reflexión ρ del suelo, según el fabricante, es de 0,1.

– El factor de mantenimiento fm de las luminarias es de 0,7.

– Debido a las características del espacio, de las luminarias y de las actividades que se realizarán, se ha determinado que la altura de instalación del sistema de alumbrado debe ser de 3,15 m

– El nivel de iluminación recomendado para esta actividad es de 750 lux en el plano de trabajo.

– En cuanto a la iluminación natural, el nivel mínimo de luz en el plano de trabajo es de 0 lux.

Calcular el número necesario de lámparas y su distribución óptima en la oficina. Además, se deberá determinar la potencia total requerida después de realizar el cálculo del número de lámparas.

Ejercicio 5: Cálculo de alumbrado interior. Tabla del factor de utilización del fabricante de luminarias

1º) Dimensiones del local y la altura del plano de trabajo

Las dimensiones son las siguientes:

Ejercicio 5: Cálculo de alumbrado interior. Resumen de las dimensiones del local
Ejercicio 5: Cálculo de alumbrado interior. Imagen de las dimensiones del local

2º) Nivel de iluminancia media E (lux)

Según el enunciado, la iluminación para el plano de trabajo ha de ser de 750 lux. Como la iluminación natural es de 0 lux: E = 750 - 0 = 750 lx.

3º) Tipo de lámpara

Usaremos lámparas del tipo fluorescentes de P = 110 W y ΦL = 9.500 lm.

4º) Sistema de alumbrado

La iluminación es semi-indirecta y usaremos un tipo de luminaria fluorescente.

5º) Altura de suspensión de las luminarias

Será de 3,15 m según el enunciado (se han colocado lo más altas posibles).

6º) Factor de utilización o rendimiento de la iluminación η

Se obtiene directamente de la tabla del fabricante entrando con los valores de K y ρ:

Índice del local K: aplicamos la fórmula correspondiente (ver índice del local K).

Coeficientes de reflexión ρ: consultamos la tabla que ofrece valores típicos para diferentes colores de los acabados. Los coeficientes de techo, paredes y suelo son respectivamente de 0,7, 0,5 y 0,1.

A partir del índice del local K y de los coeficientes de reflexión ρ, utilizamos la tabla que ha suministrado el fabricante.

Para hacerlo exacto, deberíamos interpolar, ya que no disponemos de valores para un índice de K = 1,9. Pero, nos aproximaremos con el valor de K = 2, obteniendo un factor de utilización o rendimiento de la iluminación de η = 0,39.

7º) Factor de mantenimiento o conservación fm

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

8º) Flujo luminoso total necesario ΦT

Se calcula teniendo en cuenta el rendimiento (factor de utilización o rendimiento de la iluminación η y factor de mantenimiento o conservación fm).

9º) Número de lámparas necesarias N

Si una lámpara tiene un flujo luminoso de 9.500 lm, el número de lámparas necesarias se obtiene con la fórmula:

Se redondea por exceso.

10º) Distribuir las luminarias

Se tendrá en cuenta el procedimiento de cálculo óptimo de las filas y columnas de luminarias. Además, los valores obtenidos tanto de Nancho como Nlargo se redondean por exceso:

En este caso, obtenemos el producto óptimo disminuyendo en una unidad tanto Nancho como Nlargo.

A continuación, se adjunta un cuadro resumen que detalla la ubicación y características de cada luminaria para facilitar la instalación.

También se comprueba que la distancia entre luminarias no supere la distancia máxima Dmáx aconsejable. Se indica en la tabla del fabricante que Dmáx = 1,2 · Hc, siendo Hc = altura luminaria-plano de trabajo.

Ejercicio 5: Cálculo de alumbrado interior. Tabla de las distancias entre luminarias

11º) Comprobación del resultado

Y la potencia consumida:

P = 21 · 110 = 2.310 W

Distribución final de las luminarias:

Ejercicio 5: Cálculo de alumbrado interior. Imagen de la distribución de las luminarias sobre el plano en planta
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