En este tutorial se explica cómo hacer el cálculo de iluminación interior mediante el Método de Lúmenes. Se explican las formulas necesarias, cada uno de los parámetros y además se sugiere una aplicación y un archivo de Excel, para calcularlo rápidamente.
Resumen rápido método de lúmenes.
En este resumen rápido se explican las fórmulas para realizar los cálculos de iluminación por el método de lúmenes.
En el siguiente enlace dejamos un ejercicio resuelto.
Lúmenes necesarios, método de lúmenes.
Para calcular los lúmenes necesarios se usa la siguiente ecuación:
Dónde:
- LT, Lúmenes necesarios.
- Lux, son los lux que se requieren en el lugar, se mide en Lux (lx)
- A, es el área a iluminar en metros cuadrados (m2)
- Cm, es el coeficiente de mantenimiento. Adimensional.
- Cu, es el coeficiente de utilización.
Nota: Más adelante explicamos cada uno de los elementos de la formula.
Número de lámparas, método de lúmenes.
El número de lámparas lo obtenemos con la siguiente formula:
Dónde:
- LT, Lúmenes totales necesarios.
- LL, Lúmenes de una lámpara.
- NL, cantidad de lámparas.
El resultado es un número decimal que comúnmente se redondea al valor mayor.
Nota sobre redondear resultado:
- Para mejor iluminación se recomienda redondear hacia el valor mayor.
- Pero según el caso del proyecto, se puede redondear según la necesidad del proyecto, tanto económicamente como en cuestión de diseño (tal vez el redondeo a numero par o impar).
- Tal vez una lámpara menos no afecta tanto. Y puede ser que al redondear a más, implica agregar 2 o más lámparas por lo que ya es demasiada iluminación y mayor costo.
Lámparas a lo largo y ancho.
Hay una fórmula para distribuir las lámparas a lo largo y ancho del local a iluminar. Usando el método de lúmenes.
Dónde:
- NL, total de lámparas a usar.
- Largo, es el largo del local, en metros.
- Ancho, el ancho del local en metros.
- N ancho, cantidad de lámparas a lo ancho.
- N largo, cantidad de lámparas a lo largo.
Notas del redondeo:
El ancho y largo se pueden redondear al valor inferior o al superior. Por lo que se tendrán 4 combinaciones. De esas 4 elegiremos la que mejor cumple con las necesidades del proyecto.
- La combinación más cercana a las lámparas necesarias (NL), pero que no sean menos.
Es importante tener en cuenta la separación entre las lámparas, que no se supere la distancia máxima para asegurar una buena iluminación, la cual se puede calcular o bien usar las recomendaciones. Se calcula en base a la altura del lugar.
Nivel de iluminación en Lux, según el lugar.
Los lux dependen del requerimiento visual del lugar a iluminar. En internet se encuentran varias tablas donde se sugiere la cantidad de iluminación adecuada.
A continuación explicamos un poco los niveles de iluminación recomendados en Lux, nos basamos en lo que encontramos en la web y en normas de diferentes países.
Requerimiento visual en interiores:
- De 50 a 100 lx: Muy poca iluminación, es útil para desplazarse y distinguir el tránsito. Se puede emplear en almacenes con poco movimiento, pasillos, escaleras, etc.
- De 100 a 150 lx: Iluminación moderada, ya es posible leer pero es mejor más iluminación para esto. Se emplea para moverse y distinguir cosas sin demasiado detalle. Por ejemplo: salas de descanso, plataformas, almacenes en general, etc.
- De 150 a 250 lx: Esta opción y la siguiente son las más usadas. La iluminación ya es buena. Este nivel de iluminación se puede usar en maquinarias, recepción y despacho, habitaciones y dormitorios, salas, salones, etc.
- De 250 a 350 lx: La opción más común, este es un sitio bien iluminado. Aquí ya se distinguen bastantes detalles y se puede trabajar con mucha comodidad. Se recomienda en oficinas, zonas de ensambles, áreas de empaque, aulas, talleres, salones, cocina, etc.
- De 350 a 500 lx: Iluminación considerable. Se aplica cuando hay que distinguir detalles, o bien en Maquinado delicado, talleres de precisión, pintura y acabado de superficies, laboratorios, zonas de dibujo, atención médica, etc.
- De 500 a 750 lx: Ya es mucha iluminación para lugares comunes, se usa en talleres y laboratorios donde la precisión es importante para la distinción fina de detalles, piezas muy pequeñas, talleres de alta precisión, laboratorios de control de calidad, etc.
- Exacto (750 a 1000 lx): Es una zona demasiado iluminada, se usa en alta exactitud en detalles, Se recomienda en pulidos finos, inspección de purezas finas, ensamble de piezas complejas y lugares donde la iluminación cause un gran impacto.
Coeficiente de mantenimiento.
Es un coeficiente que nos indica que tan limpio es el lugar donde se instalará la lámpara. Comúnmente se le asignan valores entre 0.6 y 1. Entre más bajo sea el coeficiente estamos indicando que la lámpara iluminará menos.
Un bajo coeficiente de mantenimiento indica un lugar sucio con mucho polvo o materiales que afecten la iluminación. Puede dejarse como 1 o 0.9 que son los valores más comunes.
Coeficiente de utilización.
Uno de los parámetros que más controversia puede causar en el método de lúmenes es el coeficiente de utilización, el cual nos da una relación entre los lúmenes que emite la luminaria y los lúmenes que llegan a la zona que se ilumina.
Comúnmente la luz que se refleja en el techo, las paredes y el piso, puede generar un aumento en la iluminación de la superficie. Esto es la luz indirecta, es una ventaja ya que en ocasiones nos ayuda a elegir luminarias de menor capacidad o bien menos luminarias.
Un valor pequeño indica que necesitamos más iluminación. Un valor grande indica que necesitamos menos iluminación.
Este coeficiente se puede obtener de tablas del fabricante de la lámpara.
En las tablas buscamos los coeficientes de reflexión de las paredes, techo y piso. Los cuales dependen del color y del material con que están fabricados. Para darnos una idea se puede usar la siguiente tabla.
En las tablas también se necesita el índice local K, lo podemos calcular con la siguiente formula.
Solo es buscar estos coeficientes de reflexión en la tabla proporcionada por el fabricante, ubicar el índice local K y se obtendrá el coeficiente de utilización.
Recomendaciones.
En la práctica es difícil encontrar las tablas para el coeficiente de utilización (Cu).
- Un lugar común, se recomienda un Cu entre 1 y 2, es un lugar no muy blanco y las paredes no están tan cercanas una de otra. No hay mucha iluminación indirecta.
- Se recomienda usar, Cu entre 2 y 5. Para un lugar con bastantes paredes cercanas y blancas o muy claras, techo blanco, piso blanco. En este caso hay mucha iluminación indirecta debida a las paredes, piso y techo.
Nota: Si no se puede obtener el coeficiente de las tablas, no se recomiendan valores muy altos para el coeficiente de utilización, ya que eso hará que se ilumine menos la superficie.
Para más tutoriales ve a este enlace.
Puedes usar una Aplicación para calcular la iluminación.
O bien puedes hacerlo en Excel.
También un archivo de Excel que te facilitará la vida: