i Lumi Nacion Exterior 3

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    09-Jul-2016

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  • UCV-EIE 52

    LA NORMA ANSI/IES RP-8,1977: Esta Norma fue creada por el trabajo de la Sociedad de Ingenieros de Iluminacin de Estados Unidos, IES y respaldada oficialmente por la Asociacin Americana de Normalizacin, ANSI. A continuacin se ver los aspectos ms relevantes contenidos en ella, siendo analizados convenientemente. CLASIFICACION DE LUMINARIAS Este proceso de Clasificacin de Luminarias de Alumbrado Pblico tiene tres objetivos fundamentales; derivados cada uno de ellos de los tres aspectos de una Luminaria tomados como base de Clasificacin, a saber: a) Distribucin Vertical b) Tipo c) Control Se analizar cada uno por separado. a) Distribucin Vertical Tendra por finalidad catalogar el modo de reparticin de la Luz en el sentido de las Longitudes del plano de trabajo, en este caso la Calzada (ver Figura # 1). Para ello, se agurpan en Luminadas que tienen Distribucin Vertical CORTA, MEDIANA y LARGA, dependiendo esto de la ubicacin que presente el vector Intensidad mxima. Esta ubicacin se determina mediante el ngulo que forma el vector mencionado y la perpendicular a la Calzada, bajada desde el centro ptico de la Luminaria, y el plano que contiene a dicho vector. Este aspecto tiene influencia fundamental en la uniformidad de Iluminacin obtenida en una calle para una separacin entre Luminarias dada. De acuerdo a lo anterior, una instalacin con Distribucin Vertical CORTA deber, para una uniformidad dada, tener un espaciamiento entre Luminarias menor que si stas fuesen MEDIANAS o LARGAS. Sin embargo, hay que tener presente que tambin se pueden efectuar cambios en las alturas de montaje de las Luminarias, mantenindose el mismo criterio. Si la luminaria tpica de la instalacin es CORTA, para una misma uniformidad se deber usar una altura de montaje mayor que si fuesen Luminarias con Distribucin Vertical MEDIANA o LARGA. Los rangos lmite que da la Norma para cada Distribucin son: Dist. Vertical Ubicacin Vector Imxima CORTA Entre las 1.0 y < 2,25 H MEDIANA Transver- 2,25H y < 3,75H LARGA sales 3,75H y < 6,00H Es necesario hacer notar que, a partir de la Distribucin Vertical se determinan las otras dos caractersticas de Clasificacin.

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    b) Tipo Tiene como finalidad el catalogar las Luminarias segn el modo de repartir la Luz en el sentido de las Transversales de la Calzada (ver Fig.# 1). Este es el aspecto que, en cierto modo, da una medida de la cantidad de Luz que la Luminaria pone en Calzada y el alcance que tiene en relacin al ancho de la calle. Existen, de acuerdo a lo anterior, los llamados TIPOS, de los cuales los ms significativos van desde el I al IV. Hay otros, peso son casos especiales que se derivan de los mencionados. El Tipo I es el de menor alcance, es decir, para calles estrechas y el IV para calles anchas. Ahora se ver la forma de determinar el Tipo de una Luminaria segn la Norma ANSI-IES: Para ello se debe obtner la trayectoria que tiene en el espacio la curva que une todos los rayos en los cuales el vector Intensidad vale la mitad del Vector Intensidad Mxima. Dicha determinacin se hace en Laboratorio, por medio de un fotogonimetro y una celda; pero tambin puede hacerse a partir de un grfico Isocandela o, anque es ms complicado, utilizar un Diagrama Isolux. En este trabajo se supondr que se tiene la trayectoria o curva de las intensidades necesarias, dejando para otra oportunidad la descripcin de los mtodos para obtenerla. Conseguida la curva y teniendo presente la Distribucin Vertical de la Luminaria. Las siguientes son las Longitudes lmite de cada tipo segn Norma: TIPO LONGITUDINAL

    LIMITE

    I 0.0H y 1.0H En el intervalo entre II ENTRE 1.0H y 1.75H transversales dado por III 1.75H y 2.75H la Distribucin Vertical IV 2.75H y +

    c) Control Con esto se pretende catalogar las Luminarias de acuerdo al grado de deslumbramiento directo que producirn. Para estos fines se han creado tres grandes grupos: - CUT-OFF: no produce deslumbramiento - SEMICUT-OFF: produce cierto grado de l - NON CUT-OFF: produce deslumbramiento Para la determinacin de la caracterstica de CONTROL se recurre a los valores de Intensidad luminosa que presenta la luminaria en los ngulos de elevacin de 80 y 90 grados. Ellos porque se asume que esas son las direcciones de luz que influyen perniciosamente en el confort y prestacin visual del usuario. Es as como en el cuadro siguiente se identifican los valores crticos que definen el grado de Control de Deslumbramiento atribudo a una luminaria en particular.

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    Ntese que dichos valores estn sealando en la prctica un gradiente dado que se refieren a 1000 lmenes de flujo de lmpara y, por lo tanto, son independientes del tipo y potencia de la lmpara que se use.. Intensidades Lmite en Candelas / 1000 lmenes

    CONTROL Elevacin 80 grados Elevacin 90 grados CutOff 100 25

    Semi-CutOff 200 50 Non-CutOff Sin lmite

    I (80) e I (90) pueden estar en cualquier plano

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    EJEMPLOS DE CLASIFICACION DE LUMINARIAS SEGN LA NORMA ANSI/IES-1977 En las pginas siguientes se exponen ejemplos acerca de clasificacin de luminarias, representndolas en una perspectiva de la calzada con sus respectivos lmites segn norma.

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    CLASIFICACIN DE CALZADAS SEGN FLUJO VEHICULAR Y USO: Segn el flujo vehicular la Norma ANSI/IES clasifica las vas en tres tipos y considera, a su vez, tres clases de Areas en las cuales se pueden encontrar: AREAS: - Comercial o Control - Intermedia - Residencial o Rural TIPOS DE VIAS: - Principales - Colectoras - Locales o menores Como casos aparte se sealan las VIAS EXPRESAS o de LIBRE TRANSITO Segn lo anterior, cada Area puede contar con los tres tipos de vas a la vez. NIVELES RECOMENDADOS: Segn sea la combinacin Area-Va la Norma establece Niveles de Iluminacin recomendados, los cuales se encuentran sealados en la tabla siguiente:

    NIVELES RECOMENDADOS POR LA NORMA ANSI/IES en FOOTCANDLES (=10,76 LUX)

    Clasificacin del Area

    Tipo de Va Central Intermedia Residencial Principal 2.0 1.4 1.0 Colectora 1.2 0.9 0.6

    Local 0.9 0.6 0.4 Expresa o Libre Trnsito 1.0 a 1.4

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    SITUACIONES TPICAS Y SU SOLUCIN RECOMENDADA: a) Curvas

    b) Pendientes

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    LA RECOMENDACION CIE/1965 Ella es el producto del trabajo del comit de expertos E-3.3.1, que ha reunido y ordenado la informacin y estudios de casi todos los pases afiliados, a travs del comit nacional respectivo. Esta recomendacin establece, principalmente, criterios acerca de la finalidad del alumbrado pblico, principios sobre la visin aplicables y calidad de las instalaciones (destacando el uso del concepto de luminancia, la uniformidad, el deslumbramiento y la orientacin visual). A diferencia de la norma ANSI-IES, ella postula definitivamente el uso de la luminancia en los proyectos. CLASIFICACION DE LAS LUMINARIAS Se postula una clasificacin del acuerdo al grado de deslumbramiento producido por las luminarias segn se detalla en el cuadro siguiente:

    CONTROL UBICACIN INTENSIDAD

    MXIMA (grados)

    LIMITES EN CANDELAS POR 1000 LUMENES

    I(90) I(80) CutOff 0-65 10 30

    Semi-CutOff 0-75 50 100 Non-CutOff ----- 1000 Cd mximas

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    LA RECOMENDACION CIE/1976 En esta versin se introducen tres conceptos para clasificar las luminarias de Iluminacin Pblica: ALCANCES LONGITUDINAL Y TRANSVERSAL Y CONTROL. El Alcance Longitudinal O Throw tiene similitud con la Distribucin Vertical de la Norma ANSI-IES/1977 y reconoce tres categoras que estn basadas en la ubicacin angular del eje del Haz de Luz principal emitido por la luminaria. Esta ubicacin se concreta por el ngulo Mx que tiene la direccin media del Haz, considerando un ancho de Haz medido al 90% de I mx. hacia arriba y hacia abajo.

    El alcance Transversal o Spread est definido por el comportamiento de vector 90% de I Mx. proyectado hacia la Calzada y corresponde al ngulo (90) que la Longitudinal tangente a la curva 90% I mx. forma con la vertical bajada por la luminaria y que, obviamente, es el mnimo posible, al estar medido en el plano 90

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    El Control de Deslumbramiento que, segn CIE 76, tendra una luminaria est definido por el SPECIFIC LUMINAIRE INDEX SLI. El SLI de una luminaria es una expresin de carcter emprico que establece una medida del Deslumbramiento espera de ella. El SLI es funcin de I80 , I88 , I80 / I88, F y C. Siendo F el rea luminosa de la luminaria proyectada a 76 grados de elevacin. Su unidad es el metro cuadrado. C es un factor de color, dependiente de la lmpara usada, su valor es cero excepto para Sodio Baja Presin, en cuyo caso es de +0.4. Entonces,

    SLI = 13.84 3.31 log I80 + 1.30 log (I80/I88)0.5 0.08 log (I80/I88) + 1.29 log F + C Como se puede apreciar, su clculo no es sencillo ni menos la determinacin de algunos de sus elementos. El cuadro siguiente seala los rangos para las distintas categoras de clasificacin.

    Alcance Longitudinal mx

    Transversal (90)

    Control SLI

    Corto 4

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    DESLUMBRAMIENTO DE INCAPACITACION Este deslumbramiento existe siempre, an cuando no sea conscientemente reconocido. El es el responsable de la disminucin en la capacidad de percibir un contraste y se manifiesta como una Luminaria que se superimpone sobre todo el campo visual. Esta Luminancia recibe el calificativo del Velo y es producida por la dispoersin de la luz que entra al Ojo. Esta Luminancia de Velo se puede calcular mediante la siguiente expresin emprica. L (v) = K * E ( pupila ) / Theta ** 2 (Candelas / m**2 ) K : Factor de edad. Se toma 10 por defecto. theta : Angulo entre la direccin de visin y la fuente de luz (grados) La Luminancia de Velo se suma tanto a la Luminancia de Fondo como a la de Objeto, ocasionando que un Contraste C definido como L (fondo) - L (objeto) / L (fondo) se disminuya a C = ( L (fondo) - L ( objeto) )/ ( L (fondo) + L ( v)). Es perfectamente posible, entonces, que objetos que eran primariamente visibles, desaparezcan por causa de la Luminancia de Velo producida por las fuentes de luz que haya en el campo visual. En este punto es interesante mencionar al INCREMENTO DE UMBRAL TI que representa al % de incremento de un contraste para que un objeto sea nuevamente visible hay deslumbramiento.

    [ ] = 65 0 8L vLAVERAGE( )

    ( )%,

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    EJERCICIOS PARA ILUMINACION PUBLICA 1. Se necesita iluminar una carretera de 14 metros de ancho y doble sentido de trnsito con un Nivel de Iluminacin Horizontal promedio de 28 LUX. Las alturas de montaje posibles son de 8.5 - 9.5 y 11.5 mts. y el espaciamiento debe enmarcarse entre 25 y 35 metros. A) Determine el sistema de iluminacin escogido entre las luminarias que se adjuntan B) Calcule los siguientes ndices: a) Potencia instalada por kilmetro b) Potencia por Lux c) Potencia por Kilmetro por Lux d) Uniformidad Global Emn / Epromedio e) Razn Emx / Emn 2. Para el mismo problema anterior suponga que en cierto punto de la carretera existe una curva horizontal de 110 mts. de radio interno y que describe un arco de 75 grados. Busque la solucin con el mismo requerimiento de la zona recta.

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