El cálculo de los niveles de iluminación de una instalación de alumbrado de interiores es bastante sencillo. A menudo nos bastará con obtener el valor medio del alumbrado general usando el método de los lúmenes. Para los casos en que requiramos una mayor precisión o necesitemos conocer los valores de las iluminancias en algunos puntos concretos como pasa en el alumbrado general localizado o el alumbrado localizado recurriremos al  método del punto por punto.

Método de los lúmenes

La finalidad de este método es calcular el valor medio en servicio de la iluminancia en un local iluminado con alumbrado general. Es muy práctico y fácil de usar, y por ello se utiliza mucho en la iluminación de interiores cuando la precisión necesaria no es muy alta como ocurre en la mayoría de los casos.

El proceso a seguir se puede explicar mediante el siguiente diagrama de bloques:

Datos de entrada

Dimensiones del local y la altura del plano de trabajo (la altura del suelo a la superficie de la mesa de trabajo), normalmente de 0.85 m.

Determinar el nivel de iluminancia media (Em). Este valor depende del tipo de actividad a realizar en el local y podemos encontrarlos tabulados en las normas y recomendaciones que aparecen en la bibliografía.

Escoger el tipo de lámpara (incandescente, fluorescente...) más adecuada de acuerdo con el tipo de actividad a realizar.

Escoger el sistema de alumbrado que mejor se adapte a nuestras necesidades y las luminarias correspondientes.

Determinar la altura de suspensión de las luminarias según el sistema de iluminación escogido.

h: altura entre el plano de trabajo y las luminariash': altura del locald: altura del plano de trabajo al techod': altura entre el plano de trabajo y las luminarias

Altura de las luminarias

Locales de altura normal (oficinas,

viviendas, aulas...)Lo más altas posibles

Locales con iluminación directa, semidirecta y difusa

Mínimo: 

Óptimo: 

Locales con iluminación indirecta

Calcular el índice del local (k) a partir de la geometría de este. En el caso del método europeo se calcula como:

Sistema de iluminación

Índice del local

Iluminación directa, semidirecta,directa-indirecta y general difusa

Iluminación indirecta y semiindirecta

Donde k es un número comprendido entre 1 y 10. A pesar de que se pueden obtener valores mayores de 10 con la fórmula, no se consideran pues la diferencia entre usar diez o un número mayor en los cálculos es despreciable.

Determinar los coeficientes de reflexión de techo, paredes y suelo. Estos valores se encuentran normalmente tabulados para los diferentes tipos de materiales, superficies y acabado. Si no disponemos de ellos, podemos tomarlos de la siguiente tabla.

  ColorFactor de reflexión (

)

Techo

Blanco o muy claro

0.7

claro 0.5medio 0.3

Paredesclaro 0.5

medio 0.3oscuro 0.1

Sueloclaro 0.3

oscuro 0.1

En su defecto podemos tomar 05 para el techo, 0.3 para las paredes y 0.1 para el suelo.

Determinar el factor de utilización ( ,CU) a partir del índice del local y los factores de reflexión. Estos valores se encuentran tabulados y los suministran los fabricantes. En las tablas encontramos para cada tipo de luminaria los factores de iluminación en función de los coeficientes de reflexión y el índice del local. Si no se pueden obtener los factores por lectura directa será necesario interpolar.

Ejemplo de tabla del factor de utilización

Determinar el factor de mantenimiento (fm) o conservación de la instalación. Este coeficiente

dependerá del grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de la limpieza del local. Para una limpieza periódica anual podemos tomar los siguientes valores:

Ambiente

Factor de mantenimient

o (fm)Limpio 0.8Sucio 0.6

Cálculos

Cálculo del flujo luminoso total necesario. Para ello aplicaremos la fórmula

donde:

o  es el flujo luminoso totalo E  es la iluminancia media deseadao S  es la superficie del plano de trabajoo   es el factor de utilizacióno fm es el factor de mantenimiento

Cálculo del número de luminarias.

          redondeado por exceso

donde:

N es el número de luminarias  es el flujo luminoso total  es el flujo luminoso de una lámpara n es el número de lámparas por luminaria

Emplazamiento de las luminarias

Una vez hemos calculado el número mínimo de lámparas y luminarias procederemos a distribuirlas sobre la planta del local. En los locales de planta rectangular las luminarias se reparten de forma uniforme en filas paralelas a los ejes de simetría del local según las fórmulas:

donde N es el número de luminarias

La distancia máxima de separación entre las luminarias dependerá del ángulo de apertura del haz de luz y de la altura de las luminarias sobre el plano de trabajo. Veámoslo mejor con un dibujo:

Como puede verse fácilmente, mientras más abierto sea el haz y mayor la altura de la luminaria más superficie iluminará aunque será menor el nivel de iluminancia que llegará al plano de trabajo tal y como dice la ley inversa de los cuadrados. De la misma manera, vemos que las luminarias próximas a la pared necesitan estar más cerca para iluminarla (normalmente la mitad de la distancia). Las conclusiones sobre la separación entre las luminarias las podemos resumir como sigue:

Tipo de luminaria

Altura del local

Distancia máxima

entre luminarias

intensiva > 10 m e   1.2 hextensiva 6 - 10 m

e   1.5 hsemiextensiva 4 - 6 m

extensiva  4 m e   1.6 hdistancia pared-luminaria: e/2

Si después de calcular la posición de las luminarias nos encontramos  que la distancia de separación es mayor que la distancia máxima admitida quiere decir que la distribución luminosa obtenida no es del todo uniforme. Esto puede deberse a que la potencia de las lámparas escogida sea excesiva. En estos casos conviene rehacer los cálculos  probando a usar lámparas menos potentes, más luminarias o emplear luminarias con menos lámparas.

Comprobación de los resultados

Por último, nos queda comprobar la validez de los resultados mirando si la iluminancia media obtenida en la instalación diseñada es igual o superior a la recomendada en las tablas.

Método del punto por punto

El método de los lúmenes es una forma muy práctica y sencilla de calcular el nivel medio de la iluminancia en una instalación de alumbrado general. Pero, qué pasa si queremos conocer cómo es la distribución de la iluminación en instalaciones de alumbrado general localizado o individualdonde la luz no se distribuye uniformemente o cómo es exactamente la distribución en el alumbrado general. En estos casos emplearemos el

método del punto por punto que nos permite conocer los valores de la iluminancia en puntos concretos.

Consideraremos que la iluminancia en un punto es la suma de la luz proveniente de dos fuentes: una componente directa, producida por la luz que llega al plano de trabajo directamente de las luminarias, y otra indirecta o reflejada procedente de la reflexión de la luz de las luminarias en el techo, paredes y demás superficies del local.

  Luz directa  Luz indirecta proveniente del techo  Luz indirecta proveniente de las

paredes

En el ejemplo anterior podemos ver que sólo unos pocos rayos de luz serán perpendiculares al plano de trabajo mientras que el resto serán oblicuos. Esto quiere decir que de la luz incidente sobre un punto, sólo una parte servirá para iluminar el plano de trabajo y el resto iluminará el plano vertical a la dirección incidente en dicho punto.

Componentes de la iluminancia en un punto

En general, para hacernos una idea de la distribución de la iluminancia nos bastará con conocer los valores de la iluminancia sobre el plano de trabajo; es decir, la iluminancia horizontal. Sólo nos interesará conocer la iluminancia vertical en

casos en que se necesite tener un buen modelado de la forma de los objetos (deportes de competición, escaparates, estudios de televisión y cine, retransmisiones deportivas...) o iluminar objetos en posición vertical (obras de arte, cuadros, esculturas, pizarras, fachadas...)

Para utilizar el método del punto por punto necesitamos conocer previamente las características fotométricas de las lámparas y luminarias empleadas, la disposición de las mismas sobre la planta del local y la altura de estas sobre el plano de trabajo. Una vez conocidos todos estos elementos podemos empezar a calcular las iluminancias. Mientras más puntos calculemos más información tendremos sobre la distribución de la luz. Esto es particularmente importante si trazamos los diagramas isolux de la instalación.

Como ya hemos mencionado, la iluminancia horizontal en un punto se calcula como la suma de la componente de la iluminación directa más la de la iluminación indirecta. Por lo tanto:

E = Edirecta + Eindirecta

Componente directa en un punto

Fuentes de luz puntuales. Podemos considerar fuentes de luz puntuales las lámparas incandescentes y de descarga que no sean los tubos fluorescentes. En este caso las componentes de la iluminancia se calculan usando las fórmulas.

Donde I es la intensidad luminosa de la lámpara en la dirección del punto que puede obtenerse de los diagramas polares de la luminaria o de la matriz de intensidades y h la altura del plano de trabajo a la lámpara.

En general, si un punto está iluminado por más de una lámpara su iluminancia total es la suma de las iluminancias recibidas:

Fuentes de luz lineales de longitud infinita. Se considera que una fuente de luz lineal es infinita si su longitud es mucho mayor que la altura de montaje; por ejemplo una línea continua de fluorescentes. En este caso se puede demostrar por cálculo diferencial que la iluminancia en un punto para una fuente de luz difusa se puede expresar como:

En los extremos de la hilera de las luminarias el valor de la iluminancia será la mitad.

El valor de I se puede obtener del diagrama de intensidad luminosa de la luminaria referido a un metro de longitud de la fuente de luz. En el caso de un tubo fluorescente desnudo I puede calcularse a partir del flujo luminoso por metro, según la fórmula:

Cálculo de las iluminancias horizontales empleando curvas isolux. Este método gráfico permite obtener las iluminancias horizontales en cualquier punto del plano de trabajo de forma rápida y directa. Para ello necesitaremos:

1. Las curvas isolux de la luminaria suministradas por el fabricante (fotocopiadas sobre papel vegetal o transparencias). Si no disponemos de ellas, podemos trazarlas a partir de la matriz de intensidades o de las curvas polares, aunque esta solución es poco recomendable si el número de puntos que nos interesa calcular es pequeño o no disponemos de un programa informático que lo haga por nosotros.

2. La planta del local con la disposición de las luminarias dibujada con la misma escala que la curva isolux.

El procedimiento de cálculo es el siguiente. Sobre el plano de la planta situamos el punto o los puntos en los que queremos calcular la iluminancia. A continuación colocamos el diagrama isolux sobre el plano, haciendo que el centro coincida con el punto, y se suman los valores relativos de las iluminancias debidos a cada una de las luminarias que hemos obtenido a partir de la intersección de las curvas isolux con las luminarias.

Luminaria ABC D E F G H ITota

l

Iluminancia (lux)

4 4 019

19

012

10

0ET= 68 lx

Finalmente, los valores reales de las iluminancias en cada punto se calculan a partir de los relativos obtenidos de las curvas aplicando la fórmula:

Componente indirecta o reflejada en un punto

Para calcular la componente indirecta se supone que la distribución luminosa de la luz reflejada es uniforme en todas las superficies del local incluido el plano de trabajo. De esta manera, la componente indirecta de la iluminación de una fuente de luz para un punto cualquiera de las superficies que forman el local se calcula como:

donde:

  es la suma del área de todas las superficies del local.

 es la reflectancia media de las superficies del local calculada como

    siendo   la reflectancia de la superficie Fi

y    es el flujo de la lámpara

Suponiendo que son luces únicamente para salir y no chocarse nada, con 50 Lux es más que suficiente.Si multiplicas la superficie a iluminar x 50, obtienes la cantidad de lúmenes requerida.Por ejemplo, en un garaje de 3x8 m = 24 m2, necesitarás 24 x 50 = 1200 lúmenes.Si las lámparas que vas a utilizar proveen 600 lúmenes cada una, entonces necesitasLámparas = 1200 / 600 = 2 lámparas

chaca_2:Hola gentesss, aca les paso el siguiente post, el bendito y llamado

Cálculo de Luminarias

La pregunta generalmente se refiere a un problema que suele presentarseal comienzo de un diseño o plan de trabajo: ¿Cómo calculo cuántas luminarias necesito paracubrir determinado escenario?

Como habrán de imaginar, la respuesta no es de sencillo desarrollo. Pero intentaremosesclarecer dudas que les permitan manejarse con mayor soltura.

En principio debemos aclarar que hay muchos factores que debemos tener en cuenta. Y unode los más preponderantes es el Espacio. Siempre tenemos que tener la información precisadel tamaño de la superficie a iluminar. Aquí es muy común cometer el error de fijarsesolamente en los metros de boca (ancho) y la profundidad. Entonces se plantea erróneamenteun sector de, por ejemplo, 10 metros de ancho por 8 metros hacia atrás.

Como iluminadores la realidad indica que debemos “pensar” en Espacio Cúbico, es decir,agregar el índice de la Altura como parámetro. (Esquema básico de la tridimensión: Base,Altura y Profundidad).

Aquí comienzan las primeras decisiones estéticas que se confrontarán a las necesidadeslumínicas del show. ¿Por qué? Para encontrar la respuesta debemos recordar un principiobásico de la iluminación: La luz siempre tiende a abrirse, por ende, desde un artefacto saldráun chorro de luz más o menos cónico. Al tener esta forma entenderemos que, proyectado en elespacio, su poder cubritivo tendrá directa relación con la distancia entre la

lámpara y el piso. A mayor distancia mayor ángulo de apertura y mayor espacio iluminado.

Por eso es importante pensar “hacia arriba” y no solamente en una superficie bidimensional.Máxime si nos encontramos con un espectáculo que utiliza el espacio aéreo, como es el casode la danza, la acrobacia, el circo, etc.

Ejemplifiquemos: El mismo escenario de 10m por 8m, con una altura de varas de 7 metros. Labambalina (tela horizontal que se usa en los teatros italianos para tapar la visualización de la parrilla) ubicada a 6 metros del piso. Pero los artistas se elevarán hasta los 4,5 metros. Entonces tenemos un CUBO de 10 x 8 x 4,5. El espacio se nos ha multiplicado enormemente. Si sólo cubrimos tomando en cuenta el piso, nos encontraremos con amplias zonas oscuras enel espacio aéreo, provocado por la ya mencionada forma cónica de los haces de luz.

Es bueno recordar que muchos teatros nos permiten elegir la altura de las varas de luces, estosimplifica significativamente nuestra labor.

Otro de los parámetros importantes es la elección de la fuente de luz. Y como siempre, esodependerá de dos puntos fundamentales: qué efecto quiero lograr y con qué equipamientoscuento o puedo conseguir.

Generalmente lo que se busca es lograr un baño parejo o ambiente de color. Para ello existeun artefacto especialmente diseñado, el Fresnel. Emite una luz Blanda (sin bordesdeterminados) pareja; y además nos permite elegir el ángulo de apertura.

La luz blanda (lograda gracias al lente especial del Fresnel) ayuda a convivir varias fuentes de luz sin que provoque una gran cantidad de sombras marcadas.

Cada artefacto tendrá un ángulo de apertura específico, que se puede solicitar al fabricante (esuna información que debería ser difundida por parte de los

proveedores, pero no siempresucede así, sobre todo con equipos de mediana calidad) aunque Internet es una buenaherramienta en estos casos. De todas maneras les brindo aquí algunos gráficos muyinteresantes.

Recordemos que hay equipos que nos permiten regular el ángulo, como los Elipsoidales Zoom,los Plano Convexos, los Fresnels y casi todos los móviles. En estos casos tendremos ungrafico doble, con el ángulo más cerrado (generalmente llamado Spot) y el más abierto (quesuele figurar como Flood).

Los ángulos se miden en Grados. Es por eso que algunas lámparas como las dicroicas o lasAR111 (pines) directamente se venden por su graduación. (4º, 8º, 10º, 24º, etc.).Si observan detenidamente los cuadros verán como los LUX (unidad de medida de laintensidad de luz) bajan a medida que el haz de luz se abre. Esto se debe a la distribución delos lúmenes en un espacio más amplio.

Es matemática pura; la misma cantidad de energía repartida en un espacio más grande implicaindefectiblemente menor concentración de energía por centímetro cuadrado.

Tomado en cuenta el gráfico anterior me parece útil refrescar algunos datos de los artefactosmás utilizados, allí veremos ejemplos de equipos multifocales. (De todas maneras sirveademás como regla para calcular lámparas monofocales).

Muchas veces nos vemos en la obligación de usar artefactos menos apropiados, como las

lámparas tipo PAR, que emiten un flujo muy irregular.

De ser así podemos tratar de usar lámparas Flood o Medium Flood (MFL) que son de ángulo abierto y proyectan una luz más blanda. Y es recomendable la utilización de filtros difusores(Frost; Silk; etc.).

De fábrica sabemos que se las presenta en diferentes ángulos de apertura (de másconcentradas a más abiertas tenemos VNSP, NSP, SPOT, MFL, WFL). Además tenemos otroproblema, encontramos grandes diferencias entre las distintas marcas: a simple vistaobservamos que el flujo luminoso creado por una lámpara OSRAM dista mucho de la GE, y asícon cada empresa. De todas maneras intentaremos trazar ciertos métodos de cálculo.

Para cubrir a lo ancho un escenario mediano (8m de boca) con una batería de PAR 1000WMFL no necesitaremos más de 6 artefactos. Si por el contrario queremos utilizar haces másconcentrados (VNSP) tendremos que duplicar la cantidad para dar una luz pareja a todo elespacio.

Hay más parámetros aún para tener en cuenta, repasemos:

· El Color: Si queremos armar un ambiente general en ámbar y calculamos que con 4fresnel es suficiente, para generar un ambiente azul que compita con éste, tendremosque usar el doble de tachos. Eso lo explicamos anteriormente en las fichas de Filtros yColor, y se debe al bajo índice de transmisión del segundo tono.

· La intensidad y claridad que quiero lograr: Si utilizo una clave de luz baja podré usarmenos haces y más abiertos. Si necesito más intensidad, usaré más artefactos con sus

ángulos más cerrados.

· La distancia: Saber calcular la diferencia entre equipos colocados dentro de la caja del escenario y fuera del mismo nos dará la posibilidad de armar ambientes de luz másparejos.

· La Posición: Debido al Efecto Visual que se produce en el espectador, la ubicación deproyección elegida puede llevar a la necesidad de usar más luces. Las posicionesFrente y Cenital contribuyen a una mejor visualización. Los Contrafrentes, las Calles,Los Nadirales son muy efectivos, pero no aprovechan bien el flujo luminoso.

Otro dilema se produce a la hora de calcular cuántos Cicloramas o Panorámicos debo usarpara cubrir un telón blanco de fondo. Dependiendo de marcas y modelos, suele calcularse quecada artefacto, a un metro y medio de distancia de la pantalla, abrirá unos 2 a 3 metros deancho, y llegará con una luz pareja e intensa hasta unos 4 a 6 metros hacia abajo. Para queeste efecto se realice bien deberá cerciorarse de que el CYC debe tener espejo asimétrico y un borde blando.

Para culminar, la mejor manera de lograr ambientes de luz efectivos, y que no muestrenoscuros ni sombras extrañas se resume en muy poco: La utilización de equipos específicos yde buena calidad, la combinación de fuentes de luz diferentes y la colocación de las mismas envariadas posiciones.

Fuente: Tecnoprofile Magazine. Fichas de Iluminación – Ernesto Bechara

Bueno espero que les sirva, a mi me sirvió mucho en su momento de aprender, y gracias a esto que es básico uno logra armar plantas de iluminacíón bastantes completas, no se olviden que los móviles siempre se asemejan en algo a estas que

son el origen de todo jejee, les mando un abrazo y la proxima se viene, Sistemas de Distribución.

dardo:Buenisimo chaca, como siempre. Esto sirve mucho para los iluminadores jejeje. Un abrazo.

marcos778:chaca antes q sigas con el otro tema podrias dar un ejemplo d ctos moviles y d q potencia se necesitan p cubrir un area del mismo ejemplo q pusiste vos? Lo digo x si alguien posee lo q mencionas y quiere adquirir moviles (no hablemos d marcas.... x ahora jeje)

muy buen post  ;)

chaca_2:Ta buena tu pregunta marcos, ojala respondan mas, yo veo ultimamente que me responden vos y dardo nomas, veo en visitas como 90 y..... pero parece que todos se la saben, porque ninguna respuesta.

Bueno con el mismo ejemplo de la vez pasada pero con móviles: Recordemos un Escenario de 10m x 8m, con una altura de varas de 7 mts. Habíamos dicho que para cubrir a lo ancho un escenario mediano, necesitábamos por lo menos 6 Par 1000 w MFL.

Bueno en este caso para cubrir de manera uniforme el escenario uso 5 móviles wash de 575 w o 4 móviles wash de 1200 w, es más me pondría mas exigente, porque las marcas varían, y los tipos de lente tambien, ya sabemos que los mas caros, son lo que mejores lentes poseen.

Les doy un Ejemplo de lo que yo usé en un Recital de rock hace poco, con las caracteristicas de este escenario, yo por ejemplo soy  muy exigente con las varas, las pongo mínimo a 7 mts del escenario. En este caso las puse a 10 mts porque es lo ultimo que daba jaja.

Usé de Contras, 04 móviles  MAC 2000 Profile Martin , 04 MAC 700 Wash Martin, y 6 leekos 1000w  26º, 02 Color Palette Leds RGB Chauvet.

De Cenitales, 04 MAC 600 Wash Martin, 12 Par 64 Largos (spot), 6 Leekos 1000 w 26º, 04 Color Palette Leds RGB Chauvet, 3 minibruts de 8 lámparas (orientados hacia el público)

De Frente, 04 MAC 700 Wash Martin,  06 Leekos de 1000 w 26º

Abajo con base 07 minibruts de 8 lámparas. y 12 Par 64 Largos (spot) con base.

Acá les dejo como seria el Rider jejeje.

Varas

PLanta de Escenario

dardo:Lindo rider, pero me queda una duda... que consola usaste?. Y me gustaria, si podes, ver el tema del parcheo ;D. Un abrazo.

Las bombillas de bajo consumo son cuantificadas según

su luminosidad, a través de la unidad de medida llamada

“lumens” o “lúmenes” que justamente indica la cantidad de

luz emitida. Por el contrario, las anterioresbombillas

incandescentes eran medidas en watts (W), indicando

cuántaelectricidad consumen.

Para facilitar el uso de esta medida de los “lumens” que es de

una relativamente reciente utilización, os hemos preparado un

cuadro que os será de mucha ayuda. Allí podréis hacer el

siguiente cálculo de watts a lúmenes:“Si quiero reemplazar un bombilla incandescente de 60 vatios, y ésta produce unos 750 lúmenes, entonces debo comprar una bombilla de bajo consumo de 750lúmenes, para obtener la misma luminosidad”

Tabla de Equivalencias

una bombilla incandescente de 100 vatios, equivale a

1300-1400lúmenes

una bombilla incandescente de 75 vatios, equivale a 920-

970 lúmenes

una bombilla incandescente de 60 vatios, equivale a 

700-750 lúmenes

una bombilla incandescente de 40 vatios, equivale a 410-

430 lúmenes

una bombilla incandescente de 25 vatios, equivale a 220-

230 lúmene