TRABAJO PRÁCTICO EDUCATIVO

Transcripción

1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA ZONA POZA RICA TUXPAN PROYECTO DE ILUMINACION DEL CONJUNTO ESCULTORICO UBICADO EN LA UNIDAD DE SERVICIOS BIBLIOTECARIOS POZA RICA-TUXPAN TRABAJO PRÁCTICO EDUCATIVO PARA ACREDITAR LA EXPERIENCIA EDUCATIVA: EXPERIENCIA RECEPCIONAL PRESENTA: Edy Ernesto Pérez Zúñiga ASESOR: M. en C. Luz Yazmín Villagrán Villegas POZA RICA, VER. 2012

2 Agradecimientos. A dios, por haberme dado la sabiduría, la fuerza y por haberme prestado vida para alcanzar este triunfo tan deseado, y nunca haberme dejado desamparado. A mis catedráticos, sin excepción a todos y cada uno de aquellos que depositaron conocimiento, disciplina, y apoyo en mi persona, contribuyendo a mi formación académica. A mi asesora de tesis la Ingeniero Yazmin Villagrán Villegas, por haberme regalado parte importante de su valioso tiempo. Al director de la FIME el Ing. Anzelmetti por su apoyo realización de este trabajo. en la A mis compañeros de la FIME, aquellos que me aconsejaron y que me tendieron la mano cuando más lo necesité, que con un buen chiste o un saludo, recargaron los ánimos necesarios para llegar hasta el final. Dedicatoria. Honor a quien honor merece, en primer lugar a mis padres, a quienes nunca podre terminar de agradecer el infinito apoyo que me han brindado, a ellos que además de hacer la labor de excelentes padres han sabido ser también mis mejores amigos, por que en aquellos momentos en los que no han entendido mis decisiones, no me han abandonado, y me han brindado su confianza, así que este logro es principalmente de ellos, mil gracias. Página 2

3 A mis hermanos, Nery, Simón, y Nora que a su manera me han demostrado que cuento con su apoyo haciéndome sentir siempre acompañado y tuvieron una palabra de aliento para mi cuando mas la necesité. A mi novia, por su comprensión, su apoyo y su eterna paciencia, por estar firme a mi lado en los momentos que lo requerí. A mi abuela por que pude encontrar apoyo de su parte en aquellos momentos tan inciertos por los que pase, a mis cuñadas Toñita y Faty, a mis sobrinos Kami, Betillo, Lupita, Angelillo, los quiero mucho. Página 3

4 INDICE INTRODUCCION... 7 CAPITULO I JUSTIFICACION TIPO Y NATURALEZA DEL TRABAJO CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES ESCENCIALES CAPITULO II LA LUZ Y SUS CARACTERISTICAS Mecanismo de la visión Adaptación Contraste Brillo o deslumbramiento Penumbra Deterioro de los ojos causado por la edad Comportamiento de la luz La reflexión: la luz cambia de dirección La refracción: la luz cambia de velocidad Color Magnitudes y unidades de iluminación Fuentes de iluminación La lámpara de luz incandescente La incandescencia Rendimiento de una lámpara incandescente Características de la duración Lámparas halógenas Lámparas halógenas reflectoras Lámparas de descarga Lámparas fluorescentes compactas Lámparas halogenuros metálicos Lámparas de vapor de sodio de alta presión Tecnologías empleadas en iluminación La electroluminiscencia Modo de uso Página 4

5 Tecnología LED / OLED Aplicaciones Proyector Electroluminiscente Generalidades LEDs en colores LED blanco Modelos LED tipo t LED smd LED cob LED de alta potencia Accesorios luminotécnicos Viseras Rejilla de panal Rejilla en cruz Regulador de contornos Gobo DISEÑO DE ILUMINACIÓN ARQUITECTONICA Iluminación arquitectónica Iluminar espacios interiores Constituir zonas funcionales Definir límites del espacio Acentuar elementos arquitectónicos Conectar espacios Instalaciones de alumbrado de paredes Instalaciones de techos Niveles De Iluminación En México Niveles de iluminación recomendados Diagnostico De Iluminación Ubicación de la USBI Poza Rica-Tuxpan Significado del mural Proceso De Diseño De Iluminación Metología de iluminación Parámetros de diseño para una correcta observación Página 5

6 Distribución de iluminación Reporte Fotográfico SOFTWARE DIALux Boceto De Iluminación Funciones Boceto del conjunto escultórico Diseño De Iluminación Aplicando Dialux Modelado 3d Render Reporte Técnico DIALux ESTUDIO ECONOMICO Evaluación Económica Del Proyecto CAPITULO III APORTACIONES O CONTRIBUCIONES AL DESARROLLO BIBLIOGRAFÍA APENDICES Glosario Índice de imágenes y tablas Página 6

7 INTRODUCCION Este trabajo practico educativo parte de la idea de realizar un proyecto de iluminación del tipo arquitectónico, el cual conforme a su desarrollo mostrara la metodología que se debe emplear en la realización de este tipo de proyectos. En la primera etapa se explica el funcionamiento del mecanismo visual y a su vez se definen conceptos básicos en iluminación como son: la luz, el brillo, el contraste, la umbra, la penumbra, la obscuridad, etc.; con el conocimiento de estos conceptos, se hace un análisis de las fuentes de iluminación que han existido a través del tiempo. El segundo apartado, como primer punto explica en que consiste la iluminación arquitectónica, los niveles de iluminación y como hacer un diagnostico de iluminación, y se inicia el diseño partiendo de una investigación sobre los antecedentes de la obra a iluminar, posteriormente se determina el concepto que se quiere transmitir en el proyecto, dando pie a la elaboración de un reporte fotográfico y la elaboración de bocetos en donde se plasmara una clara idea de lo que se quiere proyectar. El tercer apartado esta dedicado al programa DIALux, este programa importante para el diseño de iluminación y la planificación lumínica utilizado por arquitectos, diseñadores de iluminación, expertos en iluminación y decoración con luz. Permite simular la iluminación dentro y fuera de los ambientes, calcular de modo profesional todos los parámetros par instalaciones de iluminación interiores y exteriores, jardines, caminos y galerías, aportando resultados claros y precisos según las normas del sector para la arquitectura de interiores; en este apartado se explica la manera en que se trabajo con este programa para lograr la simulación lumínica de este proyecto y a su vez elegir las luminarias mas adecuadas. Para finalizar se presenta la evaluación económica del proyecto, en base a las características de las luminarias seleccionadas, una herramienta en el programa DIALux crea un reporte en formato PDF la lista de luminarias utilizadas, la ubicación de estas, así como un render procesado en 3D y un rendering de colores falsos, llegando así a la elaboración de un proyecto de iluminación arquitectónica elaborado con tecnología actual. Página 7

8 CAPITULO I Página 8

9 1.1 JUSTIFICACION Las últimas décadas hemos asistido al alumbramiento masivo de pueblos y ciudades. Lo que en un tiempo fue símbolo de progreso y modernidad, hoy es un derroche de recursos que además altera en gran medida el medio ambiente. La luz desempeña un papel clave y variado en la configuración de un entorno visual. Solo con la luz se vuelven visibles, arquitectura, hombres y objetos. Pero por encima del simple hecho de hacer algo visible, la luz también determina como se percibe un entorno, influye en el bienestar, el efecto estético y el ambiente del espacio. Una de las fuentes de error más habituales de la planificación es separar la luz de su compleja circulación con las actividades y la psicología del hombre así como con la arquitectura que nos rodea; es por ello que se ha elaborado este proyecto de iluminación con la finalidad de establecer la metodología a seguir en la iluminación arquitectónica. Se pretende demostrar que la iluminación arquitectónica se debe de considerar por si misma una variante de la iluminación, ya que en la elaboración de este tipo de proyectos, se debe respetar y resaltar el concepto que el autor quiso transmitir al espectador con su obra. En este trabajo se establece una metodología para la iluminación arquitectónica, ya que se considera que existe muy poca información al respecto; el objetivo de este trabajo es realizar un diseño de iluminación para el conjunto escultórico ubicado en el patio de la Unidad de Servicios Bibliotecarios Poza rica Tuxpan de la Universidad Veracruzana, el cual en la actualidad se encuentra escaso de una iluminación adecuada. Se pretende que en el proceso de este proyecto, se deje una clara idea de la metodología a seguir para este tipo de proyectos lumínicos, sirviendo como guía, y generando un punto de partida para la utilización de tecnologías en iluminación como lo son el uso del programa de iluminación DIALux. Página 9

10 1.2 TIPO Y NATURALEZA DEL TRABAJO El diseño de cualquier proyecto eléctrico destinado a la iluminación de un espacio requiere conocimientos básicos en luminotecnia. El presente trabajo relaciona la teoría básica de la luz, y el mecanismo de la visión con el análisis y cálculo de proyectos de iluminación, llevándolos a la práctica a través de la simulación utilizando el programa DIALux. La naturaleza del trabajo está acotada al análisis y desarrollo de proyectos de iluminación en los cuales, utilizando la tecnología más actual se pueden obtener resultados con menos riesgo de imprecisión a la hora de su realización. Página 10

11 1.3 CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES ESCENCIALES El presente trabajo muestra el camino para una correcta iluminación, sirviendo de guía al estudiante para el asesoramiento en el campo de la luminotecnia. Este trabajo se encuentra seccionado en niveles, constituyendo en conjunto la elaboración de un proyecto de iluminación, creando una guía, a través de la cual el alumno podrá tomar la información necesaria para la elaboración de proyectos lumínicos de este tipo en un futuro, usando la tecnología que en la actualidad el ramo de la iluminación nos está proporcionando Acertadamente, temario presentado al comienzo, no sólo considera las tareas esenciales de un proyecto eléctrico, sino que también incluye temas complementarios a la iluminación que permiten realizar un mejor diseño. Es así, como se profundiza en el tema del deslumbramiento, que producen las fuentes luminosas de gran intensidad, y en las posibles sensaciones de incomodidad que pueden provocar a los espectadores posición correcta. En el camino en la selección de luminarias así como en la posición de las mismas se logró un balance entre la iluminación artificial y la iluminación natural logrando una iluminación con la cual se pueden apreciar las obras sin molestias de deslumbramiento alguno. Por lo tanto, se puede concluir y asegurar que los espectadores disfrutaran de estas esculturas con un grado de confort adecuado. Página 11

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13 2.1 LA LUZ Y SUS CARACTERISTICAS La luz es una forma de energía que es emitida por los cuerpos luminosos, viaja a gran velocidad por el espacio y la percibimos gracias al sentido de la vista. En la actualidad se acepta para la velocidad de la luz en el vacío el valor c = 299,792,458 m/s. En cualquier medio material transparente la luz se propaga con una velocidad que es siempre inferior a c. Así, por ejemplo, en el agua lo hace a km/s y en el vidrio a km/k Mecanismo de la visión Se llama visión a la capacidad de interpretar nuestro entorno gracias a los rayos de luz que alcanzan el ojo. La visión es un fenómeno muy complicado que consta de cuatro fases bien diferenciadas: Percepción: primero tiene lugar la búsqueda y seguimiento de las imágenes, realizada por los músculos externos del ojo. Posteriormente, tiene lugar el enfoque de dicha imagen, realizado por las estructuras del polo anterior del ojo. Transformación: cuando los impulsos en forma de energía luminosa llegan a la retina se activan sus células sensoriales, y estas, por medio de reacciones químicas, transforman dichos impulsos en energía eléctrica. Transmisión: los impulsos eléctricos son conducidos por las fibras nerviosas a través de las células neuronales retinianas, formando el nervio óptico. Este abandona el globo ocular y la órbita y penetra en la cavidad craneana, conduciendo los estímulos hasta la corteza cerebral a través de las vías ópticas. Interpretación: se realiza en la corteza cerebral En el fondo del ojo existen millones de células especializadas en detectar las longitudes de onda procedentes de nuestro entorno. Estas maravillosas células, principalmente los conos y los bastoncillos, recogen las diferentes partes del espectro de luz solar y las transforman en impulsos eléctricos, que son enviados luego al cerebro a través de los nervios ópticos, siendo éste el encargado de crear la sensación del color. (fig. 2.1) Página 13

14 Fig. 2.1 Representación del ojo humano Los conos se concentran en una región cerca del centro de la retina llamada fóvea. Su distribución sigue un ángulo de alrededor de 2 contados desde la fóvea. La cantidad de conos es de 6 millones y algunos de ellos tienen una terminación nerviosa que va al cerebro. Los conos son los responsables de la visión del color y se cree que hay tres tipos de conos, sensibles a los colores rojo, verde y azul, respectivamente. Dada su forma de conexión a las terminaciones nerviosas que se dirigen al cerebro, son los responsables de la definición espacial. También son poco sensibles a la intensidad de la luz y proporcionan visión fotopica (visión a altos niveles). Los bastones se concentran en zonas alejadas de la fóvea y son los responsables de la visión escotópica (visión a bajos niveles). Los bastones comparten las terminaciones nerviosas que se dirigen al cerebro, siendo por tanto su aportación a la definición espacial poco importante. La cantidad de bastones se sitúa alrededor de 100 millones y no son sensibles al color. Los bastones son mucho más sensibles que los conos a la intensidad luminosa, por lo que aportan a la visión del color aspectos como el brillo y el tono, y son los responsables de la visión nocturna Adaptación La córnea refracta los rayos luminosos y el cristalino actúa como ajuste para enfocar objetos situados a diferentes distancias. De esto se encargan los músculos ciliares que modifican la curvatura de la lente y cambian su potencia. Para enfocar un objeto que está próximo, es decir, para que la imagen se forme en la retina, los músculos ciliares se contraen, y el grosor del cristalino aumenta, acortando la distancia focal imagen. Por el contrario si el objeto está distante los músculos ciliares se relajan y la lente adelgaza. Este ajuste se denomina acomodación o adaptación. Página 14

15 Contraste El contraste es la diferencia u oposición de un tinte con otro en color, iluminación o en ambos casos. Por medio del contraste los colores se intensifican o debilitan. Por ejemplo, veamos dos discos rojos, uno sobre un fondo blanco y otro sobre un fondo negro, el rojo se verá más intenso sobre el negro y más claro sobre el blanco (Figura 2.2) Brillo o deslumbramiento Fig. 2.2 Diferencias de contraste El brillo es la característica de sensación visual según la cual un área parece emitir más o menos luz. El brillo se utiliza para describir la luminosidad de un color y, por lo general, depende del tipo de pigmento o el acabado que se dé Penumbra Penumbra es una noción que procede de un vocablo latino compuesto: paene ( casi ) yumbra ( sombra ). Se trata, por lo tanto, de la sombra débil que existe entre la luz y la oscuridad y que impide percibir donde empieza una y acaba la otra (fig. 2.3). Fig. 2.3 Luz y obscuridad Página 15

16 En la penumbra, la fuente lumínica es bloqueada parcialmente, a diferencia de la oscuridad. Por eso la penumbra permite advertir ciertas formas o colores, aunque no posibilita que se vea con claridad. Si hay un hombre que está parado en una calle en penumbras, es probable que otra persona advierta que hay una persona allí, pero no podrá reconocerla ni saber cómo está vestida, ya que no existirá la suficiente iluminación para captar detalles (fig. 2.4). Fig.2.4 Figura producida por un cuerpo opaco Deterioro de los ojos causado por la edad. Cuando el cristalino se encuentra en su forma convexa, el ojo enfoca sobre objetos en el infinito. Para enfocar objetos próximos el cristalino necesita aumentar su convexidad mediante la contracción de los músculos ciliares; cuando están contraídos, el cristalino está enfocado sobre objetos situados en el infinito, este proceso se denomina acomodación. Los límites del intervalo dentro del cual es posible este proceso se conoce con los términos, punto remoto y punto próximo del ojo. La posición del punto próximo depende del grado en que pueda aumentarse la curvatura del cristalino por acomodación. El alcance de la acomodación disminuye gradualmente con la edad, debido a que el cristalino pierde su flexibilidad. En la siguiente tabla se presenta la posición del punto próximo a diferentes edades. Tabla 1.- Disminución de la visión causado por la edad. Edad (años) Punto próximo (cm) Página 16

17 Los defectos de la visión se deben, principalmente, a fatigas crónicas en los músculos ciliares, y a causa del más uso de la vista. Por ejemplo, cuando se realiza una tarea visual bajo condiciones de baja iluminación o en condiciones en las que la vista debe esforzarse demasiado (leer en un autobús en marcha o leer tipos de letra demasiados pequeños) y no se proporciona a la vista un descanso adecuado, sobreviene la fatiga que cuando es crónica obliga a tener que ayudarse de anteojos, lo cual no es recomendable, pues los adminículos* obligan al musculo ciliar fatigado, responsable del defecto visual, a quedar permanentemente invalidado. Otras causas no menos importantes de la visión defectuosa son las diferencias alimenticias y las tensiones emocionales, ya que los músculos, principalmente la cara, se alteraran y desequilibraran a su vez a los músculos ciliares. Los defectos más comunes son: Astigmatismo: defecto en el cual la superficie de la córnea no es esférica, de manera que no se puede enfocar al mismo tiempo líneas verticales y horizontales. Miopía: imposibilidad de enfocar objetos lejanos. La distancia focal es corta y los rayos convergen delante de la retina. Hipermetropía. Imposibilidad de enfocar objetos cercanos. La distancia focal del ojo hipermétrope es larga y los rayos convergen atrás de la retina. Presbicie: No se considera un defecto, pues la falta de acomodación del cristalino se pierde a medida que este se hace menos flexible a la edad Comportamiento de la luz Gracias a la luz podemos ver todo aquello que hay a nuestro alrededor. Hay cuerpos que producen y emiten su propia luz. Estos cuerpos reciben el nombre de fuentes luminosas. Hay fuentes luminosas naturales, que producen luz propia y se encuentran en la naturaleza, como el Sol, el fuego y algunos insectos como las luciérnagas, y fuentes luminosas artificiales, fabricadas por las personas, como la bombilla (ampolleta), las velas, las cerillas (fósforos) y los tubos fluorescentes. Durante el día la luz del Sol nos ilumina, los rayos de luz que nos llegan del Sol son una forma más en que se manifiesta la energía, la cual puede ser utilizada por el hombre para su provecho (fig. 2.5). De noche, sin embargo, necesitamos otras fuentes de luz, por eso conectamos bombillas (ampolletas), usamos una linterna o encendemos una luz para poder ver. La luz es emitida por sus fuentes en línea recta, y se difunde en una superficie cada vez mayor a medida que avanza; la luz por unidad de área disminuye según el cuadrado de la distancia. Cuando la luz incide sobre un objeto es absorbida o reflejada; la luz reflejada por una superficie rugosa se difunde en todas direcciones. Algunas frecuencias se reflejan más que otras, y esto da a los objetos su color característico. Las superficies blancas difunden por igual todas las longitudes de onda, y las superficies negras absorben casi toda la luz. Por otra parte, para que la reflexión forme imágenes es necesaria una superficie muy pulida, como la de un espejo. Página 17

18 La definición de la naturaleza de la luz siempre ha sido un problema fundamental de la física. El matemático y físico británico Isaac Newton describió la luz como una emisión de partículas, y el astrónomo, matemático y físico holandés Christian Huygens desarrolló la teoría de que la luz se desplaza con un movimiento ondulatorio. En la actualidad se cree que estas dos teorías son complementarias, y el desarrollo de la teoría cuántica ha llevado al reconocimiento de que en algunos experimentos la luz se comporta como una corriente de partículas y en otros como una onda. En las situaciones en que la luz presenta movimiento ondulatorio, la onda vibra perpendicular a la dirección de propagación; por eso, la luz puede polarizarse en dos ondas perpendiculares entre sí. La luz emitida por una fuente luminosa es capaz de llegar a otros objetos e iluminarlos. Este recorrido de la luz, desde la fuente luminosa hasta los objetos, se denomina rayo luminoso. Fig. 2.5 El sol: fuente de luz y energía. Las características de la propagación de la luz son: La luz se propaga en línea recta. Por eso la luz deja de verse cuando se interpone un cuerpo entre el recorrido de la luz y la fuente luminosa. La luz se propaga en todas las direcciones. Esa es la razón por la cual el Sol ilumina todos los planetas del sistema solar. La luz se propaga a gran velocidad. Si encendemos una lámpara en una habitación, inmediatamente llega la luz a cualquier rincón de la misma. Es decir, la luz se propaga en todas direcciones. A no ser que encuentren obstáculos en su camino, los rayos de luz van a todas partes y siempre en línea recta. Además, en el mismo momento de encender la ampolleta vemos la luz. Esto ocurre porque la luz viaja desde la ampolleta hasta nosotros muy rápido. La luz se propaga en el aire a una gran velocidad. En un segundo recorre trescientos mil ( ) kilómetros. Sin embargo, la velocidad de la luz no es la misma en todos Página 18

19 los medios. Si viaja a través del agua, o de un cristal, lo hace más lentamente que por el aire. Algunas propiedades de la luz, como el color, la intensidad, dependen del tipo de fuente luminosa que las emita. No obstante, existen otras propiedades, como la reflexión y la refracción, que son comunes a todos los tipos de luz La reflexión: la luz cambia de dirección Fig. 2.6 La luz se propaga a gran velocidad y en todas direcciones. Cuando nos situarnos ante un espejo, en una habitación iluminada, vemos nuestra imagen en él; es decir, nos vemos reflejados en el espejo. A qué se debe esto? Los rayos de luz que entran por la ventana nos iluminan y llegan hasta el espejo. Al chocar con él cambian de dirección y vuelven hacia nosotros. Esto nos permite ver lo que iluminaban a su paso, es decir, nos vemos a nosotros mismos. De la misma manera que una pelota choca contra una pared, rebota y cambia de dirección, los rayos luminosos, al chocar con una superficie como la del espejo, vuelven en una dirección distinta de la que llevaban. Este fenómeno se llama reflexión. La reflexión de la luz es un cambio de dirección que experimenta la luz cuando choca contra un cuerpo (fig. 2.6) La refracción: la luz cambia de velocidad Fig. 2.7 Refracción de la luz. Página 19

20 La luz no se propaga del mismo modo en el aire que en otro medio. Al cambiar de medio, la luz cambia de dirección y de velocidad. Este fenómeno se llama refracción. Por eso decimos que la luz se ha refractado (fig.2.7). La refracción de la luz es el cambio de dirección que sufre la luz cuando pasa de un medio a otro diferente, por ejemplo cuando pasa del aire al agua Color Los colores que vemos, con nuestros ojos dependen en gran medida de las características cromáticas de las fuentes de luz: por poner un ejemplo, no se ve igual una calle de noche a la luz de las farolas iluminadas por lámparas de luz blanca que con lámparas de luz amarilla. A la hora de describirlas cualidades cromáticas de las fuentes de luz, debemos considerar dos aspectos. El primero trata sobre el color que presenta la fuente. Y el segundo describe como son reproducidos los colores de los objetos iluminados por esta. Para evaluarlos se utilizan dos parámetros: la temperatura del color y el rendimiento del color que se mide con el IRC. La temperatura del color hace referencia al color de la fuente luminosa. Su valor coincide con la temperatura a la que un cuerpo negro tiene una apariencia similar a la de la fuente considerada. Esto se debe a que sus espectros espectromagnéticos respectivos tienen una distribución espectral similar. Conviene aclarar que los conceptos temperatura de color y temperatura de filamento son diferentes y no tienen por qué coincidir sus valores. En la figura 2.8 se muestra la gama de colores generada mediante la temperatura del color. Fig. 2.8 Temperatura del color El rendimiento del color, por el contrario, hace referencia a como se ven los colores de los objetos iluminados. Nuestra experiencia nos indica que los objetos iluminados por un fluorescente no se ven del mismo tono que aquellos iluminados por bombillas, En el primer caso destacan más los tonos azules mientras que en el segundo lo hacen más los rojos. Esto se debe a que la luz emitida por cada una Página 20

21 de estas lámparas tiene un alto porcentaje de radiaciones monocromáticas de color azul y rojo. Para establecer el rendimiento en color se utiliza el índice de rendimiento de color (IRC o R a ) que compara la reproducción de una muestra de colores normalizada iluminada con nuestra fuente con la reproducción de la misma muestra iluminada con una fuente patrón de referencia. Tabla 2 Calidad del rendimiento del color Índice de reproducción cromática (Ra) Excelente Bueno Razonable Grupo de rendimiento de color 1 A 2 A 1 B Cálido < 3300 k Neutro k Frio > 5000 k Halógenas. Fluorescencia Lineal y Compacta Fluorescencia Lineal y Compacta. Sodio blanco Halogenuros Metálicos Fluorescencia Lineal y Compacta Fluorescencia Lineal y Compacta. Halogenuros e inducción Halogenuros Metálicos Mala < 80 2 B Mercurio. Sodio Mercurio Fluorescencia Lineal y Compacta Halogenuros Metálicos Tabla 3 Temperatura del color recomendada para diferentes actividades Tono de luz. Temperatura de color. Tonos cálidos < 3000 k. Tonos neutros k. Tipo de actividad o de iluminación. Entornos decorados con tonos claros. Áreas de descanso. Salas de descanso. Zonas con usuarios de avanzada edad. Áreas de esparcimiento. Bajos niveles de iluminación. Lugares con importante aportación de luz natural. Tareas visuales de requisitos medios. Tonos fríos > 5000 k. Entornos decorados con tonos fríos, Altos niveles de iluminación. Para enfatizar la impresión técnica, Tareas visuales de alta concentración. Para que un objeto o cuerpo cualquiera muestre correctamente sus colores reales y lo podamos ver tales como son, es necesario que se encuentre iluminado, preferiblemente con luz blanca, como la que proporcionan los rayos solares, o una fuente de luz artificial de similares características. Página 21

22 Fig. 2.9 Reproducción de colores atreves de la luz La luz que permite reproducir, tal como son, los colores que capta nuestro sentido de la vista, constituye realmente la radiación de una pequeña parte de todo el conjunto de ondas que integran el espectro electromagnético y son, además, las únicas visibles para el ojo humano (fig. 2.9) Fig Espectro electromagnético Cuando un rayo de luz blanca atraviesa un medio transparente como un prisma o el agua, se desvía inicialmente dentro del propio medio y después lo hace de nuevo al salir, respondiendo a la manifestación de un fenómeno físico conocido como "refracción de la luz". La magnitud de la refracción depende de la frecuencia y longitud de onda que posee cada uno de los colores que integran la luz blanca. Esos colores son los mismos que observamos en el cielo de un día lluvioso cuando se forma un arco iris, siguiendo el siguiente orden: violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo. De hecho la luz violeta se dispersa más que la roja cuando atraviesa el prisma. Como la dispersión de ambos colores se produce en forma de cuña, eso posibilita que se hagan visibles también el resto de los colores que forman el espectro completo de luz blanca. La descomposición de la luz blanca se debe, precisamente, al hecho de que no Página 22

23 está formada por un simple color, sino por los diferentes colores que forman su espectro completo. Cada color del espectro de luz visible se diferencia del otro porque posee frecuencia y longitud de onda propia. Si realizáramos otra vez con el prisma el mismo proceso, pero a la inversa, es decir, haciendo pasar simultáneamente todos los haces de colores obtenido por la descomposición de la luz hacia atrás, al mezclarse de nuevo formarían otra vez un rayo de luz blanca. Cuando la luz blanca incide sobre un objeto cualquiera, ocurre uno de los siguientes fenómenos físicos: 1.- El objeto absorbe una o varias partes de las frecuencias de la luz blanca. 2.- Las absorbe todas. 3.- Las refleja todas. Fig Síntesis aditiva Una superficie de un color determinado absorbe todas las frecuencias de aquella parte del espectro de luz blanca que no se corresponden con su color. Sin embargo, una superficie blanca las refleja todas, mientras que una negra las absorbe en su totalidad. Por otra parte, la difusión de la luz que refleja un objeto depende también de la rugosidad de su superficie. Una superficie rugosa refleja la luz en todas direcciones, mientras que otra muy pulida, como ocurre con la superficie de un espejo, la refleja en una sola dirección permitiendo ver las imágenes. La superposición de haces de luces de los colores primarios rojo, verde y azul para obtener otra gama y matices de diferentes colores se conoce como síntesis aditiva (fig. 2.11) La síntesis aditiva se crea cuando proyectamos y superponemos tres haces de luz de los colores primarios, o sea, rojo, verde y azul. En el punto donde se superponen dos colores primarios, se crean, a su vez, los colores secundarios cian, magenta y amarillo. En el punto central, donde se superponen los tres haces de luz, aparece el color blanco. Como en idioma inglés el color rojo se denomina Red, el verde Green y el azul Blue, el proceso de síntesis aditiva generalmente se identifica por medio de las primeras letras de esas palabras RGB, aunque en algunos textos pueden Página 23

24 aparecer traducidas como RVA, correspondiente a las iniciales de esas mismas palabras en español. Una forma de comprobar en la práctica el proceso de formación de los colores por síntesis aditiva es empleando tres proyectores de diapositivas, o en su lugar tres linternas, para que cada una emita un haz de luz de un color primario distinto. En el caso de las linternas, a una de ellas le colocaríamos un papel celofán (papel transparente) de color rojo, a la otra uno verde y a la última uno azul. Si en lugar de linternas utilizamos proyectores, le colocaríamos a cada uno transparencias o diapositivas con un color primario diferente. De esa forma, al proyectar los haces de luz de los tres colores sobre una superficie blanca, obtendremos un haz de luz rojo, otro verde y otro azul. A continuación obscurecemos la habitación y proyectamos esos haces de luz, de forma tal que una parte de cada haz se superponga sobre la otra, formando aproximadamente un triángulo. Tanto para el caso de la linterna como el del proyector, los tres haces de luz deben quedar superpuestos de la misma forma que se puede observar más arriba en la ilustración En el punto donde el haz de luz roja se superpone con el de luz azul, aparecerá el color magenta (rosa); donde se superponen los haces rojo y verde, se verá amarillo; el punto de superposición de los haces verde y azul tomará el color cian (azul cielo) y el centro, donde se interceptan los tres colores quedará incoloro, o blanco, que es el color correspondiente a la superficie de proyección. La forma más común de percibir los colores de los objetos por nuestro sentido de la vista se basa en la absorción o sustracción que hacen todos ellos de una parte de las frecuencias del espectro electromagnético que compone la luz blanca, o de todas sus frecuencias. Cuando observamos un objeto con determinado color, lo que percibe nuestro sentido de la vista son solamente las ondas correspondientes a las frecuencias de color o colores que éste refleja. La otra parte de las ondas las absorbe o sustrae el propio objeto y, por tanto, no las vemos. Por otra parte, cuando un objeto cualquiera al estar iluminado por una luz blanca se nos presenta de color rojo, por ejemplo, lo que captan nuestros ojos en realidad son las ondas del espectro electromagnético cuya frecuencia y longitud de onda corresponden solamente a ese color. El resto de las ondas, es decir, todas las otras que integran los colores del espectro y que junto con las ondas rojas impactan sobre el objeto en forma de luz blanca, éste las absorbe y por eso lo vemos de color rojo. Página 24

25 Fig Síntesis sustractiva El proceso de absorción de los colores por la superficie de los objetos recibe el nombre de síntesis sustractiva (fig. 2.12). La síntesis sustractiva también se manifiesta cuando mezclamos los llamados colores secundarios", es decir, cian (azul cielo), magenta (rosa) y amarillo. Es muy común encontrar las siglas CMYK, abreviatura de las palabras en inglés Cyan (cian), Magenta (magenta), Yellow (amarillo) y black (negro) para referirse a la tecnología de impresión por cuatricomía, es decir, por cuatro colores. Si dibujamos tres círculos y los rellenamos con pintura acrílica (trasparente) de los tres colores secundarios, se podrá observar que la mezcla del color magenta con el amarillo forma rojo; la de cian con amarillo forma verde; la de cian con magenta forma azul y donde se superponen los tres colores se forma el color negro (ausencia de luz), pues en ese punto todas las frecuencias del espectro de luz blanca se absorben y no las vemos Magnitudes y unidades de iluminación. En el campo de la iluminación se utilizan habitualmente varias magnitudes. Las más básicas son las siguientes: Flujo luminoso: El flujo luminoso es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa (puede ser una lámpara) en la unidad de tiempo (segundo). La unidad de medida del flujo luminoso es el lumen Prácticamente si se considera que la fuente de iluminación es una lámpara, una parte del flujo luminoso lo absorbe el propio aparato de iluminación, también se debe hacer notar que el flujo luminoso no se distribuye en forma uniforme en todas direcciones y que disminuye si sobre la lámpara se deposita polvo y otras substancias. El flujo luminoso se denota por la letra griega Ф (se lee fi) (fig. 2.13). Página 25

26 Fig Flujo luminoso Iluminación: Se define como el flujo luminoso por unidad de superficie, se designa con el símbolo E y se mide en lux: Se puede decir que la iluminación de una superficie es el flujo luminoso que cubre cada unidad de la misma (fig. 2.14). Fig Representación grafica de 1 lumen La iluminación es el principal dato del proyecto para una instalación de alumbrado y se puede medir con un instrumento llamado luxómetro, como una idea para orientar respecto a los valores de iluminación, se dan a continuación algunos valores típicos: Tabla 4. Valores típicos de iluminación en luxes. Una noche sin luz Una noche con luna llena Una noche con alumbrado público en las calles Una oficina con buena iluminación Un aparador bien iluminado Un día claro con cielo nebuloso 0.01 Lux 0.2 Lux 5-20 Lux 500 Lux Lux Lux Página 26

27 Intensidad luminosa: Es una cantidad fotométrica de referencia. La unidad relativa de medición es la CANDELA (cd), cuyo patrón es una superficie de platino, llevada a la temperatura de fusión que es de 1769 c (2042 K) (fig. 2.15). Con referencia a la candela, el lumen se define como el flujo luminoso emitido en el interior de un ángulo sólido de 1 esteradianes (28.6 sólidos), por una fuente uniforme igual a 1 candela. Para aclarar ésta definición, se pueda agregar que una fuente luminosa que emite 1 candela en todas las direcciones ( 360 grados sólidos ) proporciono flujo luminoso de 4 π = lumen. Fig Luminancia Luminancia o brillantez. Es la intensidad luminosa emitida en una dirección determinada por una superficie luminosa o iluminada (fuente secundaria de luz) (fig.2.16). En otros términos, expresa el efecto de la luminosidad que una superficie produce sobre el ojo humano, ya sea fuente primaria (lámpara o aparato de iluminación) o secundaria (por ejemplo, el plano en una mesa que refleja la luz), se usa la letra L para su designación y se miden candelas / m 2, aun cuando se usa también una unidad veces más grande que es la candela / cm cuadrado. Algunos valores de iluminación de fuentes luminosas típicas son: Tabla 5. Algunos valores típicos de Intensidad luminosa. Lámparas fluorescentes.5-4 cd / cm 2 Lámparas incandescentes cd /cm 2 Lámparas de arco hasta cd / cm 2 El sol cd /cm 2 Fig Luminosidad de una superficie La superficie emisora considerada en el cálculo de la luminancia, corresponde al área aparente de la fuerza luminosa vista por un observador. Página 27

28 Eficiencia luminosa. Se define como la eficiencia de una fuente luminosa a la relación entre el flujo expresado en lumen, emitido por una fuente luminosa y la potencia absorbida por una lámpara. Se expresa en lumen / watt (fig. 2.17) Fuentes de iluminación Fig Eficiencia luminosa Una iluminación es importante porque permite un mejor desarrollo de todas las actividades y las hace menos cansadas. Para que una instalación de iluminación sea plenamente eficaz, se debe cumplir, entre otras cosas, con un buen nivel de iluminación (despacio es decir, la cantidad de los recibidos por los objetos), respecto a cierto número de condiciones, por ejemplo: El equilibrio de la luminancia o brillantez, es decir, de la cantidad de luz reflejada por los distintos objetos en la dirección del observador. La iluminación de las causas susceptibles de determinar una sensación de molestia por deslumbramiento directo o indirecto. La sensación de un calor de la luz emitida por las lámparas que sea compatible con los objetos por iluminar. Un juego de sombras adecuado. La luz que incide sobre una superficie puede ser directa o indirecta (fig. 2.18). En palabras simples, la luz directa es aquella que viajará directamente de la lámpara a la superficie por iluminar. La luz indirecta es aquella que reflejada de uno más objetos a la superficie que va ser iluminar. Para aplicaciones en interiores se considera tanto la luz directa como la indirecta. Para aplicaciones exteriores, sólo se considera la luz directa. Página 28

29 Fig Alumbrado directo e indirecto La cantidad iluminación producida por una lámpara se puede medir o calcular, el nivel de candela-pie se mide usando un medidor de luz, que es básicamente un instrumento portátil que mide luz desde una fracción de candela-pie hasta millones de candelas-pie. Se toma un número de lecturas en diferentes puntos y se usa un promedio de las mismas, debido a que un medidor de luz indica el nivel de iluminación únicamente en la localización del elemento de medición sensible a la luz. Cuando se hace la medición de la cantidad iluminación, tanto horizontal como la vertical se toman para medir la luz en forma directa. La intensidad una fuente de luz en una dirección dada depende del ángulo con que viaja la luz desde la lámpara La lámpara de luz incandescente. Varios inventores estudiaron relativamente temprano, la idea de crear luz con el encendido de alambres. Entre 1830 y 1840, se llevaron a cabo experimentos con alambres de platino y tiras de carbón, que brillaban con la ayuda de la electricidad. Los bulbos de vidrio ya eran utilizados en ellos para evitar la oxidación. Sin embargo, el platino se consumía rápidamente y las bombas eran incapaces de crear el vacío suficiente. El suministro de electricidad era también un inconveniente, ya que en esos tiempos únicamente se conseguían baterías. No fue hasta 1866 en que Werner von Siemens descubrió el principio del dínamo, y construyó máquinas que proveían un flujo constante de electricidad. En 1854, el mecánico de precisión alemán, Heinrich Göbel construyó la primera bombilla eléctrica que se consumía durante un período sostenido de tiempo. Utilizó como filamentos hilos de bambú carbonizados, y evacuó el gas del bulbo llenándolo con mercurio, dejándolo luego salir para sellar el bulbo cerrado. El norteamericano Thomas Alva Edison desarrolló la primera bombilla de luz incandescente comercialmente exitosa, en Era un bulbo de carbón que se produjo masivamente. También proveyó los accesorios necesarios, tales como interruptores, portalámparas, distribuidores y dínamos apropiados. Como la Página 29

30 publicidad ya era importante para el éxito en aquellos tiempos, Edison exhibió una muy admirada instalación de miles de sus bombillas, en la Exhibición de Electricidad de París, en En el 1900, se desarrolló el primer filamento de osmio metálico. Este tipo de lámpara de osmio consumía la mitad de energía que la lámpara de carbón, mientras que producía la misma cantidad de luz. En 1903 se desarrolló la primera bombilla con filamento de tántalo en Berlín, y muy poco después, se probaron los filamentos de tungsteno, el metal con el punto más alto de fusión. La lámpara de tungsteno consumía sólo una tercera parte de la energía requerida por la lámpara de carbón, para alcanzar la misma luminosidad La incandescencia. Todos los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación electromagnética. Mientras mas alta sea la temperatura del color mayor será la energía emitida y la porción del espectro electromagnético ocupado por las radiaciones emitidas. Si el cuerpo pasa la temperatura de incandescencia una buena parte de estas radiaciones caerán en la zona visible del espectro y obtendremos luz (fig. 2.19). Fig Incandescencia La incandescencia se puede obtener de dos maneras. La primera es por combustión de alguna sustancia, ya sea sólida como antorcha de madera, liquida como en una lámpara de aceite o gaseosa como en las lámparas de gas. La segunda es pasando una corriente eléctrica a través de un hilo conductor muy delgado, como ocurre en las bombillas corrientes. Tanto de una forma como de otra, obtenemos luz y calor (ya sea calentando las moléculas de aire o por radiaciones infrarrojas). En general los rendimientos de este tipo de lámparas son bajos debido a que la mayor parte de la energía consumida se convierte en calor Rendimiento de una lámpara incandescente. La producción de luz mediante la incandescencia tiene una ventaja adicional, y es que la luz emitida contiene todas las longitudes de onda que forman la luz visible o dicho de otra manera, su espectro de emisiones es continuo. De esta manera se garantiza una buena reproducción de los colores de los objetos iluminados. En la actualidad las lámparas incandescentes están formadas por un hilo de wolframio que se calienta por efecto Joule alcanzando temperaturas tan elevadas Página 30

31 que empiezan a emitir luz visible. Para evitar que el filamento se queme en contacto con el aire, se rodea con una ampolla de vidrio a la que se le ha hecho el vacío o se le ha rellenado con un gas. El conjunto se completa con unos elementos con funciones de soporte y conducción de la corriente eléctrica y un casquillo normalizado que sirve para conectar la lámpara a la luminaria (fig. 2.20). Fig Lámpara incandescente Características de la duración. La duración de una lámpara viene determinada básicamente por la temperatura del trabajo del filamento. Mientras más alta sea esta, mayor será el flujo luminoso pero también la velocidad de evaporación del material que forma el filamento. Las superficies evaporadas, cuando entren en contacto con las paredes se depositaran sobre ellas ennegreciendo la ampolla. De esta manera se verá reducido el flujo luminoso por ensuciamiento de la ampolla. Pero, además, el filamento se habrá vuelto más delgado por la evaporación del tungsteno que lo forma y se reducirá, en consecuencia, la corriente eléctrica que pasa por él, la temperatura de trabajo y el flujo luminoso. Esto seguirá ocurriendo hasta que finalmente se rompa el filamento. A este fenómeno se le conoce como depreciación luminosa. Para determinar la vida de una lámpara disponemos de diferentes parámetros según las condiciones de uso definidas. La vida individual es el tiempo transcurrido en horas hasta que una lámpara se estropea, trabajando en unas condiciones determinadas. La vida promedio es el tiempo transcurrido hasta que se produce el fallo de la mitad de las lámparas de un lote representativo en una instalación, trabajando en unas condiciones determinadas. La vida útil es el tiempo estimado en horas el cual es preferible sustituir un conjunto de lámparas de una instalación. Esto se hace por motivos económicos y para evitar una disminución excesiva en los niveles de iluminación en la instalación debido a la depreciación que sufre el flujo luminoso con el tiempo. Este valor sirve para establecer valores de reposición de las lámparas de una instalación. Página 31

32 La vida media es el tiempo medio que resulta tras el análisis y ensayo de un lote de lámparas trabajando en unas condiciones determinadas. La duración de las lámparas incandescentes está normalizada; siendo unas 1000 horas para las normales Lámparas halógenas Fig Lámparas Halógenas La lámpara halógena incandescente entrega una luz más blanca que la lámpara incandescente corriente. Su color de luz se ubica dentro del margen del blanco cálido. La reproducción cromática es excelente, debido a su espectro continuo. A causa de su forma compacta, la lámpara halógena incandescente es una excelente fuente de luz puntual. La dirigibilidad sumamente buena de la luz se traduce en brillantez. La eficacia luminosa y duración de vida de lámparas incandescentes halógenas son superiores a las de las lámparas incandescentes corrientes. Las lámparas incandescentes halógenas son regulables y no requieren sistemas electrónicos adicionales; no obstante, las lámparas halógenas de bajo voltaje requieren unos transformadores para su funcionamiento (fig. 2.21). Los halógenos que componen la carga de gas aminoran la pérdida de material del filamento por evaporación y aumentan la potencia de la lámpara. El tungsteno evaporado se combina con el halógeno, formándose un halogenuro metálico, que es devuelto al filamento. Debido a la forma compacta de la lámpara, no solo puede haber una temperatura mayor, sino también una presión mayor del gas, con lo que se aminora la velocidad de evaporación del tungsteno. A causa del aumento de la temperatura se produce un desplazamiento del espectro luminoso hacia el margen de las longitudes de onda más cortas el rojo vivo del filamento se convierte en la luz blanca cálida de la lámpara incandescente. En comparación con la parte visible se produce mucha irradiación de calor, y por otro lado muy pocos rayos ultravioletas. La lámpara incandescente halógena irradia un espectro continuo y produce una reproducción cromática excelente Lámparas halógenas reflectoras La lámpara incandescente reflectora halógena suministra una luz más blanca en comparación con la lámpara incandescente corriente (2.22). Su color de luz se ubica dentro del margen del blanco cálido. La reproducción cromática es excelente, debido a su espectro continuo. A causa de su forma compacta, la lámpara incandescente reflectora halógena es una excelente fuente de luz puntual. La dirigibilidad sumamente buena de la luz se traduce en brillantez. La eficacia luminosa y duración de vida de lámparas incandescentes reflectoras Página 32

33 halógenas son superiores a las de las lámparas incandescentes corrientes. Las lámparas incandescentes reflectoras halógenas son regulables y no requieren sistemas electrónicos adicionales; no obstante, las lámparas halógenas de bajo voltaje requieren unos transformadores para su funcionamiento. Hay disponibles reflectores de haz intensivo o extensivo. Las lámparas con reflector de haz frío originan una carga calorífica menor en los objetos irradiados. Las lámparas con cristal de cierre integrado admiten el uso en luminarias abiertas. Los halógenos que componen la carga de gas aminoran la pérdida de material del filamento por evaporación y aumentan la potencia de la lámpara. El tungsteno evaporado se combina con el halógeno, formándose un halogenuro metálico, que es devuelto al filamento. Debido a la forma compacta de la lámpara, no solo puede haber una temperatura mayor, sino también una presión mayor del gas, con lo que se aminora la velocidad de evaporación del tungsteno. A causa del aumento de la temperatura se produce un desplazamiento del espectro luminoso, debido a la temperatura creciente, hacia el margen de las longitudes de onda más cortas el rojo vivo del filamento se convierte en la luz blanca cálida de la lámpara incandescente. En comparación con la parte visible se produce mucha irradiación de calor, y por otro lado muy pocos rayos ultravioletas. La lámpara incandescente reflectora halógena irradia un espectro continuo y produce una reproducción cromática excelente. Existen disponibles lámparas incandescentes reflectoras halógenas para funcionar con tensión de red. Generalmente cuentan con unos casquillos especiales. Algunas están provistas de un casquillo roscado y una ampolla adicional exterior, y se pueden emplear como lámparas incandescentes corrientes. Las ventajas de la lámpara halógena reflectora de bajo voltaje consisten principalmente en su elevado flujo luminoso y sus dimensiones pequeñas. La lámpara permite un diseño compacto de la luminaria y una alta concentración de la luz. Las lámparas halógenas reflectoras de bajo voltaje están disponibles para diferentes tensiones y en una gran variedad de formas, siendo necesario hacerlas funcionar con transformadores. Están disponibles con diferentes semiángulos de irradiación. Las variantes con reflector de haz frío despiden el calor hacia el costado y reducen la carga calorífica que está presente en el haz luminoso. La lámpara halógena reflectora parabólica combina las ventajas del ciclo halógeno con la tecnología de las lámparas reflectoras parabólicas. Fig Lámparas halógenas (2) Página 33

34 Lámparas de descarga Fig Lámparas de descarga Las lámparas de descarga abarcan aquellas fuentes en las que la producción de la luz no se debe a la temperatura de los materiales, o solamente a ella. Según el tipo, se puede diferenciar entre p.ej. la fotoluminiscencia, electroluminiscencia, etc. La producción de la luz se realiza primordialmente a través de procesos químicos y eléctricos. El grupo de las lámparas de descarga se subdivide adicionalmente en lámparas de baja y de alta presión (fig. 2.23). Las lámparas fluorescentes tienen una gran superficie que despide la luz, produciendo mayormente una luz difusa con poca brillantez. Los colores de luz de las lámparas fluorescentes son: el blanco cálido, el blanco neutro y el blanco de luz diurna. Las lámparas fluorescentes se caracterizan por una eficacia luminosa elevada y una duración de vida larga. Para el funcionamiento de las lámparas fluorescentes se necesitan tanto cebadores como reactancias. Se encienden inmediatamente y alcanzan al poco tiempo su pleno flujo luminoso. Después de haber quedado interrumpida la alimentación eléctrica, es posible volver a encenderlas inmediatamente. Las lámparas fluorescentes se pueden regular en función del sistema electrónico. Fig Representación gráfica del funcionamiento de las lámparas de descarga Página 34

35 Los electrones (2) que parten del electrodo (1) chocan con los átomos de mercurio (3). De este modo son excitados los electrones de este átomo de mercurio (4), y éstos ceden a su vez unos rayos ultravioletas (5). Los rayos ultravioletas son convertidos, dentro del recubrimiento a base de polvo fluorescente (6), en luz visible (7) (fig.2.24). La lámpara fluorescente es una lámpara de descarga de baja presión que funciona con vapor de mercurio. El gas cargado es un gas raro que facilita el encendido y que controla la descarga. Al estar excitado, el vapor de mercurio despide rayos ultravioletas. Los materiales fluorescentes, que están dentro del depósito de descarga, convierten los rayos ultravioletas, por fluorescencia, en luz visible. Un impulso de tensión produce el encendido de la lámpara. El espectro discontinuo de las lámparas fluorescentes ofrece una reproducción cromática más deficiente que la de las lámparas incandescentes con espectro continuo. La reproducción cromática de lámparas fluorescentes se podrá mejorar en detrimento dela eficacia luminosa. La eficacia luminosa mayor se traduce, a su vez, en una reproducción cromática más deficiente. Dependiendo de la presencia proporcional de cada uno de los polvos fluorescentes, el color de luz quedará situado en el margen: del blanco cálido, del blanco neutro o del blanco de luz diurna. Las lámparas fluorescentes tienen generalmente una forma parecida a la de unos tubos largos, dependiendo el flujo luminoso de la longitud de la lámpara. Hay disponibles modelos especiales en forma de U o de anillo Lámparas fluorescentes compactas Fig Lámparas fluorescentes compactas Gracias a la forma curva del depósito de descarga, las lámparas fluorescentes compactas son más cortas que las lámparas fluorescentes corrientes (fig. 2.25). Tienen básicamente las mismas propiedades que las lámparas fluorescentes convencionales, ante todo una elevada eficacia luminosa y larga duración de vida. El volumen relativamente pequeño del depósito de descarga permite producir luz concentrada mediante el reflector de una luminaria. Las lámparas fluorescentes compactas no pueden ser reguladas al tener un cebador integrado, pero hay Página 35

36 disponibles unos modelos con cebador externo que permiten la regulación y el funcionamiento con reactancias electrónicas. La lámpara fluorescente es una lámpara de descarga de baja presión que funciona con vapor de mercurio. El gas cargado es un gas raro que facilita el encendido y que controla la descarga. Al estar excitado, el vapor de mercurio despide rayos ultravioletas. Los materiales fluorescentes, que están dentro del depósito de descarga, convierten los rayos ultravioletas, por fluorescencia, en luz visible. Un impulso de tensión produce el encendido de la lámpara. El espectro discontinuo de las lámparas fluorescentes ofrece una reproducción cromática más deficiente que la de las lámparas incandescentes con espectro continuo. La reproducción cromática de lámparas fluorescentes se podrá mejorar en detrimento de la eficacia luminosa. La eficacia luminosa mayor se traduce, a su vez, en una reproducción cromática más deficiente. Dependiendo de la presencia proporcional de cada uno de los polvos fluorescentes, el color de luz quedará situado en el margen: del blanco cálido, del blanco neutro o del blanco de luz diurna. Fig Modelos de lámparas fluorescentes compactas Las lámparas fluorescentes compactas están disponibles principalmente en forma de tubo largo (fig. 2.26). Para el funcionamiento se necesitan cebadores y reactancias; ahora bien, en las lámparas bipolares, el cebador ciertamente ya está integrado en el casquillo. Además de estas formas estandarizadas, hay también lámparas fluorescentes compactas con cebador y reactancia integrados. Éstas están provistas de un casquillo roscado, de modo que se pueden utilizar como lámparas incandescentes Lámparas halogenuros metálicos Fig Lámparas de halogenuros metálicos. Página 36

37 Las lámparas de halogenuros metálicos cuentan con una excelente eficacia luminosa a la par con una buena reproducción cromática; su duración de vida nominal es alta (fig. 2.27). Vienen a ser una fuente de luz compacta. Ópticamente su luz permite muy bien el ajuste de su dirección. La reproducción cromática no es constante. Las lámparas de halogenuros metálicos están disponibles en los tres colores de luz: blanco cálido, blanco neutro y blanco de luz diurna, y no se regulan. Las lámparas de halogenuros metálicos necesitan, para su funcionamiento, tanto cebadores como reactancias. Requieren un período de cebado de unos cuantos minutos y una fase de enfriamiento prolongada, antes de que se puedan encender de nuevo. Hay algunos modelos que se dejan encender inmediatamente de nuevo con la ayuda de unos arrancadores especiales, o en la reactancia electrónica. En cuanto a su construcción y funcionamiento, las lámparas de halogenuros metálicos son comparables con las lámparas de vapor de mercurio de alta presión. Contienen, adicionalmente, una mezcla de halogenuros metálicos. Además del aumento de la eficacia luminosa, se obtiene una mejor reproducción cromática. Mediante unas combinaciones correspondientes de metales, se puede producir un espectro de rayas múltiples casi continuo. Las lámparas de halogenuros metálicos están disponibles en los tres colores de luz: blanco cálido, blanco neutro y blanco de luz diurna. Las lámparas con quemador cerámico cuentan, en comparación con la tecnología a base de cuarzo, con una eficacia luminosa mayor y una reproducción cromática mejor, debido a la temperatura de funcionamiento más alta. Fig Tipos de lámparas de halogenuros metálicos Las lámparas de halogenuros metálicos están disponibles en calidad de lámparas en forma de tubo con un solo o dos casquillos, como lámparas elípticas y como lámparas reflectoras. Las lámparas reflectoras de halogenuros metálicos combinan la tecnología de las lámparas de vapor metálico con la de las lámparas reflectoras parabólicas (fig. 2.28). Página 37

38 Lámparas de vapor de sodio de alta presión Fig Lámparas de vapor de sodio de alta presión Las lámparas de vapor de sodio de alta presión cuentan con una excelente eficacia luminosa. Su duración de vida nominal es alta. La reproducción cromática es mediana hasta buena. Las lámparas de vapor de sodio de alta presión se hacen funcionar con una reactancia y un arrancador. Requieren un período de cebado de unos cuantos minutos y una fase de enfriamiento, antes de que se puedan encender de nuevo. Hay algunos modelos que se dejan encender inmediatamente de nuevo con la ayuda de unos arrancadores especiales, o en la reactancia electrónica (fig. 2.29). En cuanto a su construcción y funcionamiento, las lámparas de vapor de sodio de alta presión son comparables con las lámparas de vapor de mercurio de alta presión. Las lámparas poseen como carga unos gases raros y una amalgama a base de mercurio y sodio, donde la parte correspondiente al gas raro y mercurio se encarga del encendido y de estabilizar la descarga. Si la presión es suficientemente alta, se obtendrá un espectro prácticamente continuo con una luz amarillenta hasta blanca cálida y una reproducción cromática mediana hasta buena. Las lámparas de vapor de sodio de alta presión están disponibles como lámparas claras en forma tubular, y como lámparas recubiertas en forma elipsoide. Además existen lámparas en forma de tubo largo con dos casquillos que permiten el nuevo encendido inmediato, y que vienen a ser una fuente de luz sumamente compacta. Una parte de las lámparas de vapor de sodio de alta presión cuenta con una ampolla exterior recubierta. El recubrimiento persigue como único objetivo disminuir la luminancia de la lámpara y de producir una radiación más difusa; no contiene polvos fluorescentes Tecnologías empleadas en iluminación La electroluminiscencia La Electroluminiscencia es la emisión de luz por parte de un material cuando es sometido a la aplicación de un voltaje. La estructura básica de un Dispositivo Electroluminiscente, OLED (diodo orgánico emisor de luz), consiste en una o más capas orgánicas semiconductoras situadas Página 38

39 entre dos electrodos. Estos materiales orgánicos pueden ser, o bien polímeros, o bien moléculas de pequeño tamaño. Por otro lado, el electrodo negativo, cátodo, está constituido por un metal o aleación de metales, mientras que el ánodo o electrodo positivo es un conductor ópticamente transparente, de forma que la luz generada por el dispositivo pueda detectarse a través de su superficie. A continuación se muestran las partes principales de un LED, mediante las cuales se logra la luminiscencia característica de los mismos (fig. 2.30) Funcionamiento físico. Fig Partes de un LED En los materiales semiconductores, un electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energía perdida al pasar un electrón de la banda de conducción a la de valencia se manifieste como un fotón desprendido o como otra forma de energía (calor por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando un diodo semiconductor se polariza directamente, los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p; ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo. Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse, es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un nivel energético superior a otro inferior más estable. Este proceso emite con frecuencia un fotón en semiconductores de banda prohibida directa o "directbandgap" con la energía correspondiente a su Página 39

40 banda prohibida. Esto no quiere decir que en los demás semiconductores (semiconductores de banda prohibida indirecta o "indirectbandgap") no se produzcan emisiones en forma de fotones; sin embargo, estas emisiones son mucho más probables en los semiconductores de banda prohibida directa (como el Nitruro de Galio) que en los semiconductores de banda prohibida indirecta (como el Silicio). La emisión espontánea, por tanto, no se produce de forma notable en todos los diodos y sólo es visible en diodos como los LEDs de luz visible, que tienen una disposición constructiva especial con el propósito de evitar que la radiación sea reabsorbida por el material circundante, y una energía de la banda prohibida coincidente con la correspondiente al espectro visible Modo de uso. Para obtener una buena intensidad luminosa debe escogerse bien la corriente que atraviesa el LED; para ello, hay que tener en cuenta que el voltaje de operación va desde 1,8 hasta 3,8 voltios aproximadamente (lo que está relacionado con el material de fabricación y el color de la luz que emite) y la gama de intensidades que debe circular por él varía según su aplicación. Valores típicos de corriente directa de polarización de un LED corriente están comprendidos entre los 10 y los 40 ma. En general, los LEDs suelen tener mejor eficiencia cuanto menor es la corriente que circula por ellos, con lo cual, en su operación de forma optimizada, se suele buscar un compromiso entre la intensidad luminosa que producen (mayor cuanto más grande es la intensidad que circula por ellos) y la eficiencia (mayor cuanto menor es la intensidad que circula por ellos) Tecnología LED / OLED En corriente continua (CC), todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de valencia (de menor energía), emitiendo fotones en el proceso. Indudablemente, por ende, su color, dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía entre las bandas de conducción y valencia), es decir, de los materiales empleados. Los diodos convencionales, de silicio o germanio, emiten radiación infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los LED e IRED, además tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales. En la siguiente tabla se muestra algunos materiales utilizados en la fabricación de este tipo de dispositivos. Página 40

41 Tabla 6 Compuestos empleados en la fabricación de LEDS Los primeros diodos construidos fueron los diodos infrarrojos y de color rojo, permitiendo el desarrollo tecnológico posterior la construcción de diodos para longitudes de onda cada vez menores. Como ya se mencionó, los diodos azules fueron desarrollados a finales de los 90 por Shuji Nakamura, añadiéndose a los rojos y verdes desarrollados con anterioridad, lo que permitió por combinación de los mismos la obtención de luz blanca. El diodo de seleniuro de zinc puede emitir también luz blanca si se mezcla la luz azul que emite con la roja y verde creada por fotoluminiscencia. La más reciente innovación en el ámbito de la tecnología LED son los diodos ultravioleta, que se han empleado con éxito en la producción de luz blanca para iluminar materiales fluorescentes. Tanto los diodos azules como los ultravioletas son caros respecto de los más comunes (rojo, verde, amarillo e infrarrojo), siendo por ello menos empleados en las aplicaciones comerciales. Los LEDs comerciales típicos están diseñados para potencias del orden de los 30 a 60 mw. En torno a 1999 se introdujeron en el mercado diodos capaces de trabajar con potencias de 1 vatio para uso continuo; estos diodos tienen matrices semiconductoras de dimensiones mucho mayores para poder soportar tales Página 41

42 potencias e incorporan aletas metálicas para disipar el calor generado por efecto Joule. Hoy en día, se están desarrollando y empezando a comercializar LEDs con prestaciones muy superiores a las de hace unos años y con un futuro prometedor en diversos campos, incluso en aplicaciones generales de iluminación. Como ejemplo, se puede destacar que Nichia Corporation ha desarrollado LEDs de luz blanca con una eficiencia luminosa de 150 lm/w, utilizando para ello una corriente de polarización directa de 20 miliamperios (ma). Esta eficiencia, comparada con otras fuentes de luz en términos de rendimiento sólo, es aproximadamente 1,7 veces superior a la de la lámpara fluorescente con prestaciones de color altas (90 lm/w) y aproximadamente 11,5 veces la de una lámpara incandescente (13 lm/w). Su eficiencia es incluso más alta que la de la lámpara de vapor de sodio de alta presión (132 lm/w), que está considerada como una de las fuentes de luz más eficientes. El comienzo del siglo XXI ha visto aparecer los diodos OLED (LED orgánicos), fabricados con materiales polímeros orgánicos semiconductores. Aunque la eficiencia lograda con estos dispositivos está lejos de la de los diodos inorgánicos, su fabricación promete ser considerablemente más barata que la de aquellos, siendo además posible depositar gran cantidad de diodos sobre cualquier superficie empleando técnicas de pintado para crear pantallas en color. OLED (Organic Light-Emitting Diode o diodo orgánico de emisión de luz) es un diodo basado en una capa electroluminiscente que está formada por una película de componentes orgánicos, y que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos. No se puede hablar realmente de una tecnología OLED, sino más bien de tecnologías basadas en OLED, ya que son varias las que hay, dependiendo del soporte y finalidad a la que vayan destinados. Su aplicación es realmente amplia, mucho más que, en el caso que nos ocupa (su aplicación en el mundo de la informática), cualquier otra tecnología existente. Pero además, las tecnologías basadas en OLED no solo tienen una aplicación puramente como pantallas reproductoras de imagen, sino que su horizonte se amplía al campo de la iluminación, privacidad y otros múltiples usos que se le pueda dar. Las ventajas de esta nueva tecnología son enormes, pero también tiene una serie de inconvenientes, aunque la mayoría de estos son totalmente circunstanciales, y desaparecerán en unos casos conforme se siga investigando en este campo y en otros conforme vaya aumentando su uso y producción. Una solución tecnológica que pretende aprovechar las ventajas de la eficiencia alta de los LEDs típicos (hechos con materiales inorgánicos principalmente) y los costes menores de los OLEDs (derivados del uso de materiales orgánicos) son los Sistemas de Iluminación Híbridos (Orgánicos/Inorgánicos) basados en diodos emisores de luz. Dos ejemplos de este tipo de solución tecnológica los está Página 42

43 intentado comercializar la empresa Cyberlux con los nombres de Hybrid White Light (HWL) (Luz Blanca Híbrida) y HybridMulti-color Light (HML) (Luz Multicolor Híbrida), cuyo resultado, puede producir sistemas de iluminación mucho más eficientes y con un coste menor que los actuales Aplicaciones. Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en mandos a distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros electrodomésticos como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc., y en general para aplicaciones de control remoto, así como en dispositivos detectores, además de ser utilizados para transmitir datos entre dispositivos electrónicos como en redes de computadoras y dispositivos como teléfonos móviles, computadoras de mano, aunque esta tecnología de transmisión de datos ha dado paso al bluetooth en los últimos años, quedando casi obsoleta. Los LEDs se emplean con profusión en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tránsito, de emergencia, etc.) y en paneles informativos (el mayor del mundo, del NASDAQ, tiene 36,6 metros de altura y está en Times Square, Manhattan). También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen además impresoras LED. El uso de diodos LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico) es moderado y es previsible que se incremente en el futuro, ya que sus prestaciones son superiores a las de la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminación con LEDs presenta indudables ventajas: fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Asimismo, con LEDs se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Cabe destacar también que diversas pruebas realizadas por importantes empresas y organismos han concluido que el ahorro energético varía entre un 70% y 80% respecto a la iluminación tradicional que se utiliza hasta ahora. Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LEDs ofrecen en relación al alumbrado público. Los LEDs de Luz Blanca son uno de los desarrollos más recientes y pueden considerarse como un intento muy bien fundamentado para sustituir las bombillas actuales (lámparas incandescentes) por dispositivos mucho más ventajosos. En la actualidad se dispone de tecnología que consume el 92% menos que las bombillas incandescentes de uso doméstico común y un 30% menos que la mayoría de las lámparas fluorescentes; además, estos LEDs pueden durar hasta 20 años y suponer un 200% menos de costes totales de propiedad si se comparan con las bombillas o tubos fluorescentes convencionales. Estas Página 43

44 características convierten a los LEDs de Luz Blanca en una alternativa muy prometedora para la iluminación. También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica. Sin embargo esta aplicación está en desuso ya que actualmente se opta por tecnología láser que focaliza más las señales de luz y permite un mayor alcance de la misma utilizando el mismo cable. Sin embargo en los inicios de la fibra óptica eran usados por su escaso coste, ya que suponían una gran ventaja frente al coaxial (aun sin focalizar la emisión de luz) Proyector Electroluminiscente Fig Proyector LED En los proyectores electroluminiscentes, la energía eléctrica produce una radiación visible. Lo característico de los diodos emisores de luz o luminiscentes, LEDs, es su espectro de banda estrecha. Las ventajas de los LEDs radican en su forma pequeña, elevada saturación cromática, duración de vida muy larga y un reducido consumo energético (fig. 2.31). Los diodos luminiscentes o emisores de luz, LEDs, se caracterizan por una duración de vida muy larga, su resistencia a los impactos y un bajo consumo energético. Al ser regulados, el color de luz se mantiene constante. Al ser conectados a la red, se necesitan equipos auxiliares para contar con la corriente de servicio correcta. La fuente de luz puntual permite dirigir la luz con toda exactitud. El encapsulado del diodo con material sintético cumple las funciones de protección y de lente. La potencia de la radiación del LED disminuye al aumentar la temperatura. Por ello es importante contar una buena disipación del calor durante el funcionamiento. Conviene evitar que los rayos solares incidan directamente, e igualmente que el montaje se efectúe en las proximidades de otras fuentes de calor. Con una vida media de horas, los LEDs están disponibles para unos largos períodos de funcionamiento. El arranque sin retardo alguno, y la reacción inmediata a las órdenes procedentes del control, permiten su empleo para escenas de luz dinámicas cuya característica es la rapidez. Los desarrollos en el campo de los LEDs están actualmente encaminados hacia las formas compactas, un flujo luminoso mayor y una eficacia luminosa mejor, amén Página 44

45 de una fabricación más económica. Otro objetivo que se está persiguiendo consiste en reducir las tolerancias de color que se deben a los métodos de fabricación. Los fabricantes clasifican los LEDs por el flujo luminoso y la longitud de onda dominante, indicando para ello un código «Bin», así como un grado de selección. Esta clasificación de los LEDs es denominada binning. Aplicándose una tensión al cátodo y al ánodo, el LED emite luz desde la capa barrera. Los electrones cambian su nivel energético, y ceden fotones durante la recombinación en la transición pn. La longitud de onda de la luz producida depende de los materiales semiconductores Generalidades Los LEDs son diodos semiconductores y forman parte de los proyectores electroluminiscentes. La producción de la emisión se efectúa mediante la recombinación de los pares de portadores de carga en un semiconductor, con una distancia de bandas correspondiente. Los LEDs producen una radiación de banda estrecha. La temperatura de color se mantiene constante, aun cuando disminuye la intensidad luminosa. En el caso de los LEDs para la iluminación, no se produce ninguna radiación ultravioleta (UV) ni infrarroja (IR) LEDs en colores Los LEDs producen una zona espectral de banda estrecha. La longitud de onda dominante establece el lugar de color del LED. Los LEDs cuentan, en comparación con las lámparas fluorescentes de color, con una saturación cromática mayor. La composición del material semiconductor determina el espectro luminoso entregado. Los flujos luminosos de los LEDs de color no son uniformes, aun cuando la potencia instalada sea igual (fig. 2.32). Fig Distribución espectral relativa: LEDs rojos, verdes y azules LED blanco Para la producción de luz blanca no existen materiales semiconductores correspondientes. Por dicha razón se emplean actualmente dos tecnologías para obtener la luz blanca: la mezcla RGB o la conversión de luminiscencia. La reproducción cromática de diodos luminosos blancos llega actualmente a un índice de reproducción cromática Ra de 90. En lo que a los colores de luz se refiere, hay disponibles LEDs en blanco cálido, blanco neutro y blanco de luz Página 45

46 diurna, desde 2500K hasta 8000K. LED RGB La combinación de tres diodos luminosos, con los colores de luz rojo, verde y azul (RGB), permite mezclar los colores de luz dentro de una gran gama de colores, y de este modo producir también el blanco. El control compensa los diferentes flujos luminosos de los LEDs rojos, verdes y azules. Conversión de luminiscencia Mediante el empleo de fósforos como capa luminiscente, es posible convertir el espectro en los LEDs de colores. La fabricación de LEDs azules con fósforos amarillos resulta más fácil que emplear LEDs de UV con fósforos RGB Modelos LED tipo t Fig Modelos LED disponibles La forma T normal del LED cuenta con un cuerpo de material sintético de 3-5mm de tamaño, para los LEDs empalmados. La forma del lente determina el ángulo de salida de la luz. Siendo fuente de luz con un flujo luminoso pequeño, es empleado como luminaria de orientación y señalización (fig. 2.33) LED smd En el tipo «Surface Mounted Device» (SMD), el componente es pegado directamente en el circuito impreso, y sus contactos se sueldan (fig. 2.33) LED cob La tecnología «Chip on Board» (COB) coloca el chip directamente sobre el circuito impreso, sin ningún cuerpo propio. El empalme entre el ánodo y el cátodo se puede realizar mediante hilos conductores finos. Contra las influencias externas se le protege al chip mediante el embebido (fig. 2.33) LED de alta potencia Se denominan High Power LED a aquellos diodos luminosos cuyo consumo de potencia se sitúa por encima de 1W. Éstos pueden ser tanto LEDs de tipo SMD como también de tipo COB. Lo importante es el montaje especial para una resistencia térmica muy baja entre el chip y el circuito impreso. Normalmente los LEDs de alta potencia se montan en circuitos impresos de núcleo metálico, los que requieren un control de calor especial en la luminaria. Página 46

47 Accesorios luminotécnicos Fig Accesorios para luminarias Numerosas luminarias pueden ser equipadas con elementos adicionales para la modificación de las cualidades luminotécnicas. Para conseguir una limitación de deslumbramiento, es posible la utilización adicional de monturas (fig. 2.34). Viseras Fig Víscera Las vísceras antideslumbrantes puede limitar flexiblemente el cono luminoso de forma separada en los cuatro lados, obteniéndose una mejor limitación del deslumbramiento. Un elemento de apantallamiento que tiene la forma de un cilindro reduce también la vista al interior de la luminaria y disminuye el deslumbramiento, pero éste no cuenta con la flexibilidad de las vísceras antideslumbrantes (fig. 2.35). Los dispositivos antideslumbrantes se suelen montar por fuera en el cabezal. La limitación del deslumbramiento se va mejorando con el tamaño de las vísceras. El barnizado negro absorbe la luz y disminuye los contrastes de luminancia. Página 47

48 Rejilla de panal Fig Rejilla de panal La rejilla de panal sirve para la limitación del cono luminoso y la disminución de deslumbramiento. Las rejillas de panal se utilizan si se requiere un alto confort visual en áreas de exposición. Debido a su poca altura, la rejilla de panal puede integrase en la luminaria. El barnizado negro absorbe la luz y disminuye los contrastes de luminancia (fig. 2.36). Rejilla en cruz Fig Rejilla en cruz La rejilla en cruz sirve para la disminución de deslumbramiento. Las rejillas en cruz se utilizan si se requiere un alto confort visual en áreas de exposición. El barnizado negro absorbe la luz y disminuye los contrastes de luminancia (fig. 2.38). Regulador de contornos Fig Regulador de contornos Página 48

49 Con un regulador de contornos se pueden ajustar diferentes contornos del cono luminoso (fig. 2.38). Con sistemas de enfoque compuestos por reflector y lente, es posible conseguir conos luminosos nítidos; no obstante, mediante la proyección menos nítida también se pueden lograr conos luminosos de líneas suaves. Mediante elementos reguladores, que se pueden ajustar por separado, es posible p. ej. Generar rectángulos en las paredes, para acentuar objetos según su contorno (fig y 2.40). Fig Efectos de iluminación en una galería Gobo Fig Regulación de contornos; Aplicación: Museo Deu, El Vendrell Museo Ruiz de Luna Talavera, Toledo. Exposición de Goya, Madrid Fig Regulación de contorno en una exposición Página 49

50 Fig Regulación de contornos (2) Aplicación:/Teattri Ravintola,/Finlandia/Pabellón de Aragón,Sevilla ERCO, Lüdenscheid Fig Patrones de imágenes para proyector de enfoque El concepto Gobo designa una máscara o un patrón de imagen que se proyecta con la ayuda de un proyector de enfoque. Con Gobos es posible proyectar logotipos o motivos. Con sistemas de enfoque compuestos por reflector y lente, es posible conseguir imágenes nítidas; no obstante, mediante la proyección menos nítida también se pueden lograr líneas suaves (fig.2.41, 2.42 y 2.43). 2.2 DISEÑO DE ILUMINACIÓN ARQUITECTONICA Fig Decoración arquitectónica Página 50

51 La luz desempeña un papel central en el diseño de un entorno visual. Mediante la iluminación se tornan visibles la arquitectura, los seres humanos y los objetos. La luz influye en el bienestar, el efecto estético y la sensación que nos puede transmitir un local (fig.2.44) Iluminación arquitectónica Es solo con la luz que podemos percibir los espacios. Pero con la luz se puede influir también en la percepción arquitectónica: ella amplía y acentúa los espacios, establece vínculos y delimita áreas y zonas. El alumbrado arquitectónico comprende las instalaciones en que los equipos alumbrado no es un accesorio del edificio, sino parte integrante del punto puede ser parte del propio edificio o estar adosado a otros elementos arquitectónicos; puramente decorativo o bien procurar luz para la visión. Este alumbrado a de armonizar el buen gusto, el diseño artístico y una buena técnica de iluminación. A fin de conseguir los mejores resultados, el proyectista no sólo debe estar familiarizado con los distintos elementos arquitectónicos, sino que a reconocer también las importantes propiedades de los materiales que utiliza. Teóricamente todo alumbrado oculto, luz empotrada, techo luminoso o con rejillas, panel luminoso, hornacinas, cornisas, molduras, galerías y ventanas artificiales caen dentro de la clasificación de alumbrado arquitectónico. Alguna de ellas, naturalmente, son luminarias convencionales. Muchos de los elementos arquitectónicos no pueden fabricarse en serie y tienen que proyectar se para cada clase de instalaciones, pero pueden formular ser ciertos principios generales para los tipos más comunes Iluminar espacios interiores La apariencia de un espacio puede ser modificada por medio de la luz, sin alterar el aspecto físico del mismo. La luz encamina la mirada, maneja la percepción y dirige la atención a los detalles. Mediante la luz se pueden distribuir e interpretar espacios, para acentuar áreas o lograr conexiones entre el exterior e interior. La distribución luminosa y el nivel de iluminación tienen una influencia decisiva en la percepción de la arquitectura Constituir zonas funcionales Mediante la luz se pueden realzar las distintas zonas funcionales en el espacio, como por ejemplo superficies transitadas, zonas de estar y superficies de exposición. La iluminación por zonas con conos de luz delimitados separa visualmente las áreas unas de otras. Las diferentes iluminancias crean una jerarquía de percepción y encaminan la mirada. La diferenciación de colores de luz logra contrastes y acentúa las distintas zonas (fig. 2.45). Página 51

52 Fig Residencia privada, Nueva Gales La iluminación diferenciada de zonas funcionales distribuye el espacio y mejora la orientación. Con conos de luz estrechos y contrastes de luminosidad fuertes, se delimitan los espacios unos de otros. Los contrastes severos de las distintas zonas con respecto al entorno liberan a éstas de su contexto local. Las superficies grandes, iluminadas de forma muy uniforme y sin distribución alguna, pueden presentarse monótonas. Una baja iluminación general forma el punto de partida para marcar acentos. Con sistemas de control de luz es posible adaptar las zonas funcionales a usos distintos Definir límites del espacio Fig Aeropuerto Ezeiza, Buenos Aires La iluminación de suelo enfatiza objetos y superficies transitables. Los límites verticales del espacio se acentúan mediante la iluminación de las superficies de las paredes. Una distribución luminosa uniforme enfatiza a la pared como un todo. Por el contrario, la luz tenue acentuadora le da estructura a la pared mediante diseños luminosos. Las paredes más iluminadas producen una alta participación de iluminación difusa en el local (fig. 2.36). Página 52

53 La iluminación vertical sirve para estructurar el ambiente visual. Con iluminancias diferenciadas se pueden poner en valor superficies. Una iluminación uniforme de las superficies acentúa a éstas como un elemento de la arquitectura. Una luminosidad decreciente en la pared no produce el mismo efecto intenso para la definición de superficies que un bañado de pared uniforme. Los efectos luminosos logrados mediante luz tenue enfatizan la textura de la superficie y se convierten en la figura dominante. La iluminación indirecta del techo produce una luz difusa en el local. El efecto luminoso queda influido además por la reflectancia y el color de la superficie Acentuar elementos arquitectónicos La iluminación de detalles arquitectónicos dirige la atención del local completo hacia distintos elementos de la construcción. Ante una pared iluminada aparecen los soportes como siluetas. Los Downlights de haz intensivo acentúan la forma de los soportes. La luz tenue acentúa distintos elementos o superficies y enfatiza la forma y la superficie de éstos. Mediante la iluminación de elementos de la arquitectura, los locales pueden ser estructurados visualmente. Mediante una iluminancia variada se logra una jerarquización del local. Con luz tenue, los elementos de alta plasticidad pueden originar sombras intensas bien delimitadas. Fig Exposición de Galería de cuadros La luz encamina la mirada y dirige la atención a los detalles. La dirección de la luz, iluminancia y distribución luminosa determinan el efecto que un objeto puede tener dentro de su entorno (fig. 2.37). Página 53

54 Conectar espacios Fig Conexión de espacios a través de la iluminación La combinación de locales genera arquitecturas complejas. La luz las interpreta en su estructura y dirección. La iluminación dirigida posibilita la visión y produce profundidad de campo. La consideración de las propiedades de los materiales en combinación con la correcta iluminancia, color de luz y distribución luminosa son aspectos importantes en el planeamiento (fig. 2.38). La iluminación general uniforme representa un concepto de iluminación convencional. Para la iluminación general, ante todo se proponen luminarias de haz más extensivo, como Downlights y estructuras luminosas. No obstante, también se puede lograr una iluminación uniforme a través de una iluminación indirecta. Un concepto de iluminación exclusivamente enfocado hacia aislados acentos de luz, en cambio, puede considerarse excepcional. Es frecuente que una iluminación de acento contenga también parte de la iluminación general, al objeto de una disposición espacial de objetos iluminados. A menudo resulta suficiente la luz difusa de las áreas acentuadas para proporcionar una iluminación suficiente del entorno. Para la iluminación de acento, ante todo se proponen luminarias que puedan proporcionar una luz dirigida y con haz intensivo. En este caso se emplean proyectores orientables y Downlights proyectores orientables (fig. 2.39) Página 54

55 Fig Luz de acentuación La iluminación directa permite tanto la luz difusa como la dirigida, tanto la iluminación general como la acentuada. Mediante la luz directa se hace posible una planificación de iluminación que permite una distribución diferenciada de la luz. Proporciona una muy buena plasticidad de los objetos iluminados debido a los elevados contrastes. En la iluminación indirecta, ésta se orienta hacia una iluminación general difusa. La iluminación produce una luz muy uniforme y suave, proporcionando una impresión abierta del espacio por la luminosidad de las superficies que lo limitan. Se evitan los problemas causados por deslumbramientos directos y por reflejos. Aplicando una iluminación exclusivamente indirecta, se puede dar un efecto general monótono y plano del entorno (fig. 2.40). Fig Iluminación de espacios abiertos La decisión a favor de una distribución luminosa extensiva o intensiva se encuentra estrechamente relacionada con el concepto de una iluminación general o diferenciada. Las luminarias con un ángulo de irradiación inferior a 20 se denominan Spot, y las que están por encima Flood. En los Downlights, el ángulo de apantallamiento nos facilita también una información sobre la apertura de la Página 55

56 distribución luminosa. Una distribución luminosa extensiva da origen a una proporción más alta de iluminancia vertical (fig. 2.41). Fig Iluminación decorativa El enfoque dirigido hacia una iluminación horizontal coincide frecuentemente con la decisión a favor de una luz funcional y útil. Esto tiene validez p. ej. Para la iluminación de puestos de trabajo, en la que la planificación de luz principalmente está ajustada a la iluminación uniforme de tareas visuales de orientación horizontal. Las partes de iluminación vertical se producen, en este caso, sobre todo por la luz difusa y reflejada desde las superficies horizontales iluminadas. Poner el peso en una iluminación vertical también puede estar condicionado funcionalmente en la iluminación de tareas visuales verticales, por ejemplo, de estanterías, pizarras o pinturas. Pero a menudo apunta a la configuración del entorno visual. En este caso se aspira a una luz que destaque los rasgos característicos y puntos esenciales del entorno visual. Esto es válido para la arquitectura, cuyas estructuras se pueden resaltar a través de una determinada iluminación de las paredes, así como para la acentuación y modelación de los objetos en el espacio (fig y 2.43). Fig Iluminación de pasillos y corredores Página 56

57 En la mayoría de los casos la elección de las luminarias se limita a productos de serie, debido a que se pueden suministrar antes, que disponen de características de potencia claramente definidas y que han pasado el control de seguridad técnico. Incluso en construcciones especiales como las instalaciones de iluminación de integración arquitectónica (por ejemplo, iluminaciones de molduras o techos luminosos) a menudo se pueden aplicar luminarias estandarizadas. En grandes proyectos representativos con iluminaciones más costosas también se pueden considerar ejecuciones especiales o nuevos desarrollos de luminarias. Tanto la disposición estética de las luminarias en la arquitectura y configuraciones espaciales como la solución a exigencias luminotécnicas complejas se puede realizar más acorde con el proyecto y de modo más diferenciado que con las luminarias de serie. Pero paralelamente a los costos suplementarios sobre todo hay que calcular un plazo de entrega más largo para las luminarias Alumbrado de molduras Fig Iluminación decorativa (b) Una moldura es una forma constructiva que oculta la fuente de luz y dirige esta hacia las superficies contiguas. Las molduras están generalmente sujetas a paredes y otras superficies verticales, en las proximidades del techo. Pueden construirse en yeso, manera un metal, ya meses utilizan vía transparente gol plástico para hacer una molduras luminosa. A pesar de que éstas instalaciones de alumbrado son de relativamente poca eficacia, pueden proyectar se para procurar los niveles moderados de iluminación general en todo una zona. También se utilizan con frecuencia para estos decorativos, sin ninguna pretensión de iluminación. El diseño de una moldura satisfactoria para alumbrado indirecto requiere tener en consideración los siguientes factores: 1.-Dimensión de la habitación El tamaño de las molduras y su distancia del techo al estar en proporción adecuada con las dimensiones de la habitación, sobre todo con la altura del techo. En cualquier habitación de techo bajo, este tipo de instalación no resulta correcto. Página 57

58 2.-Protección de la fuente de luz La fuente de luz, Larry metal montaje y el rector, si se usa, deberán estar completamente ocultos a cualquier observador. Si todo dentro la zona normal de visión (altura máxima del ojo, estando de pie, se considera generalmente de 1.75m) de la lámpara es tal que el reflector o la regleta proyectan su sombra la pared, también esta sombra deberá quedar fuera de la vista. 3-Brillo previsto la parte superior de la pared y en el techo. Cuando la función de una moldura es puramente ornamental, puede resultar indiferente cualquier tipo de brillo. Sin embargo, en generales alumbrado resulta más fácil cuando la iluminación sobre todo el techo y las partes superiores de las paredes que razonablemente uniforme. Para conseguir un techo uniformemente iluminado, es evidente que el borde de la molduras no debe impedir que la fuente del uso sea visible íntegramente desde cualquier punto del techo que debe iluminarse. Los reflectores, cuando Souza, deberán estar dirigidos hacia el lado más lejano del techo si la molduras está sólo en uno de los lados del habitación, y hacia el centro se hay molduras en los dos lados. No puede conseguir son brillo perfectamente uniforme en todo el techo, pero las ligeras variaciones que resultan rara vez son objetables. Mayor problema es por lo general la sensible variación de brillo de la pared por encima de la cornisa. En instalaciones de lámparas lores en tres montadas delante de la regleta envés de la parte superior de la misma, se produce una variación brusca en el brillo de la pared. Además, las lámparas deben instalarse un poco separadas de la pared, deteniendo esta distancia del emplazamiento de la moldura y de su altura de montaje. Los puntos oscuros sobre la pared entre lámparas son inevitables, a menos que la construcción haya sido planeada expresamente para impedirlos. En instalaciones de lámparas fluorescentes con hilera única, la misma distancia de separación entre las lámparas y la pared que proporciona una uniformidad satisfactoria de brillo vertical en la parte superior de la pared, da también como resultado una ausencia suficiente de alternancias de claro y oscuro. Las lámparas floreciente se montan a veces un poco en diagonal con los extremos solapados, y si se utilizan dos o más hileras, suelen colocarse al tresbolillo**, de forma que lo soporta lámparas no se encuentran a la misma altura. Cuando se requiere un nuevo grado de uniformidad, se recomienda, el uso de reflectores si la moldura es del tipo normal rectangular. Con lámparas fluorescentes el brillo de la pared se puede hacer casi perfectamente uniforme mediante reflectores dirigidos hacia el techo según un ángulo de alrededor de 20 grados por encima del horizontal. La eficacia dura alumbrado indirecto es un poco más alta (alrededor de un 5%) cuando se utilizan reflectores. Con las lámparas normales de filamento, los reflectores son imprescindibles a menos que se desee expresamente un efecto de luz y sombra en todas las direcciones. Si el techo en la pared están unidos por una sección curva, los reflectores con lámparas fluorescentes no son aconsejables, debido a la dificultad de evitar la Página 58

59 proyección de sombras pronunciadas sobre la pared. En tales circunstancias se debe empotrar los equipos en la pared, para obtener una uniformidad de brillo satisfactoria. La parte superior de la pared se ilumina para por la luz reflejada desde el borde y el fondo de la moldura. Esta técnica se usa frecuentemente en toda clase de instalaciones indirectas que emplean lámparas de incandescencia no lineales, debido a que ello permite una mayor separación entre lámparas con menor variación del brillo horizontal. 4.-Nivel de iluminación requerido El número necesario de lámparas de un tipo dado viene determinado por la iluminación deseada. En los casos en que se utilicen varias hileras de lámparas fluorescentes, el coeficiente de utilización reduce algo, ya que la eficacia total de la moldura disminuye por el efecto del calentamiento mutuo de las hileras unas encima de otras a montarlas en un plano horizontal aunque es imposible establecer límites dimensionales específicos, no se empleará nunca molduras si la fuente de luz no puede colocarse por lo menos 2530 centímetros por debajo del techo. Un acabado blanco mate es esencial para todas las superficies internas de la moldura, y para obtener un buen aprovechamiento del alumbrado, el techo y la parte superior de la pared deben tener en gran poder reflectante. Han de evitarse los acabados espectaculares o semiespectaculares de paredes o techos, así como también los techos con acabado basto, cuyas irregularidades son subrayadas por la luz que incide en ángulos pronunciados Instalaciones de alumbrado de paredes Galerías En principio, la palabra galería designa un dispositivo colocado transversalmente en la parte superior de una ventana, pero como en la actualidad, se ha extendido su uso como medio de ocultar equipos de alumbrado, dicho término sea adoptado para denominar todos aquellos elementos horizontales iluminados que se apliquen tanto ventanas, paredes. Una galería normal dirige la luz hacia abajo y hacia el techo por lo que frecuentemente resulta un medio útil para aumentar el brillo de las paredes a fin de mejorar las relaciones de brillo del habitación, así como para contribuir a la iluminación general. Los bastidores de las galerías se hacen normalmente de madera o metal. A veces utilizan materiales traslúcidos de bajo factor de transmisión. Las superficies interiores deberán ser blancas en las galerías se instalan normalmente lámparas fluorescentes, aunque también son apropiadas las fuentes de filamento lineales Cornisas de techo Una cornisa es simplemente una galería que se ha desplazado hasta el techo. Puede ser opaca o luminosa, y, como en las molduras y galerías, las superficies interiores deben ser blancas. Como este tipo de construcciones dirige toda la luz Página 59

60 hacia la pared, las relaciones de brillo entre la parte superior de la pared y el techo pueden ser excesivamente altas, a no ser que se proporcione a este algo de luz procedente de otras fuentes. Para ocultar debidamente la fuente luminosa, la altura de la cornisa debe ser al menos de 15 centímetros para habitaciones de techos muy bajos, y mayor para habitaciones normales. La distancia entre la cornisa y la pared no deberá ser menor de 15 centímetros, y cuánto más lejos de ésta puedan instalarse las lámparas, tanto más regular será la distribución de luz de la parte inferior de la pared. Si la altura de la cornisa es mayor de 30 centímetros, las lámparas pueden montar ése sobre un falso techo dentro de la cornisa, para así aumentar la eficacia. Con cornisas largas son muy separadas de la pared, las lámparas pueden requerir protección a lo largo de toda su longitud, además de la normal que le procura la cornisa. Esta protección longitudinal puede tenerse mediante rejillas transversales o bandas de plástico. Los alumbrados con galerías y cornisas son dos métodos de iluminar las paredes. Unidades especiales pegadas al techo o empotradas en el, o líneas de lentes escondidos detrás de una cornisa o de una galería, pueden utilizarse para proporcionar una distribución de luz vertical más uniforme sobre la pared, o provocar una diferencia de brillos, si ese es el resultado previsto. En cualquier zona en que la comodidad visual sea una consideración importante, la reflactancia de las paredes iluminadas por cualquiera de estos medios debe ser cuidadosamente seleccionada, y el acabado debe ser siempre mate. Una reflactancia demasiado alta puede redundar en un brillo excesivo de la pared. Por otra parte, una reflactancia demasiado baja hace ineficaz la instalación a efectos de proporcionar alumbrado general Instalaciones de techos Paneles Luminosos Los paneles luminosos pueden utilizarse para proporcionar alumbrado local, alumbrado general o meros efectos decorativos, instalados en techos, paredes o en otros elementos arquitectónicos. La emisión de luz de un panel es la de las lámparas encerradas en él multiplicada por la eficacia de la unidad y reducida en una proporción adecuada para incluir el factor de mantenimiento. La eficacia de un panel depende de su tamaño, de la forma y acabado de las superficies reflectores y, hasta cierto punto, de las propiedades transmisoras de la cubierta de vidrio o plástico. Se puede obtener eficacias hasta de un 70% en las condiciones más favorables. Sin embargo, la eficacia es sólo uno de los factores a tener en cuenta en el diseño de un panel luminoso y, en la mayoría de los casos, es secundario frente al brillo. La emisión luminosa de un panel expresada en volúmenes, dividida por su superficie en centímetros cuadrados, es igual a su brillo en ambérts**. El límite de brillo admisible varía considerablemente según la finalidad de la instalación, el tamaño y emplazamiento del panel y el brillo de los alrededores. Cuanto mayor es la superficie luminosa, más cerca estará de la línea de visión, y cuánto más largos sea el tiempo que ha de estar expuesta a la vista, más bajo será el límite de brillo para una instalación confortable. El brillo máximo de los paneles en techos altos, bastante por encima de la línea normal de visión, puede fijarse con seguridad en 500 miliambérts; en techos más bajos, el límite será aproximadamente de unos 250 miliambérts. Los paneles decorativos no Página 60

61 suelen exceder de los 150 miliambérts, y están permanentemente bajo la línea de visión, de los 75 miliambérts Techos Luminosos Un techo luminoso, que es esencialmente un panel luminoso extendido hasta cubrir el local entero, puede proyectarse para proporcionar un alto nivel luminoso de alumbrado general, de distribución muy uniforme y de calidad altamente difusa. El resultado es equivalente al obtenido con una excelente instalación indirecta, pero con un brillo del techo más uniforme. A través de lámparas de filamento de interior esmerilado o de globo plateado. El techo suspendido difusor puede ser de plástico o de cristal de características ópticas apropiadas. La construcción debe estudiar ser de forma que permita un acceso conveniente para limpieza y sustitución de las lámparas, y el tamaño de cada sección sin soporte no debe exceder del recomendado por el fabricante. Los plásticos suelen ser ondulados, para fortalecerlos. Al elegir el medio hay que tener en cuenta también la combustibilidad. Se disminuirá los problemas de mantenimiento si se hacen las cavidades tan herméticas como sea posible Techos con difusor articulado En los techos de difusor articulado, las fuentes de luz están protegidas por un sistema de celdillas continuas, en lugar del medio difusor en el techo luminoso. Las celdillas se hacen de diversos materiales, siendo los más corrientes en metal, el plástico y el cartón. La forma y tamaño de las celdillas, el ángulo de protección y la reflactancia y el acabado de las placas deberán determinarse a tenor del brillo. Y de la apariencia externa. Las celdillas son en general de forma cúbica, procurando así una protección de 45 grados tanto lo largo, lo ancho. El tamaño del cual aumenta con la superficie de la instalación y la altura del techo, y cuánto mayores son las celdillas más ornamentales son. Las que tienen una alta reflactancia os son un material translúcido resultan considerablemente más eficaces que las oscuras y opacas, pero pueden ser menos agradables debido los brillos más altos. La severidad de la tarea visual a realizar determinar el brillo que se puede tolerar. Una acabado mate en las celdillas disminuye el brillo, al eliminar las reflexiones espectaculares de las fuentes. Un acabado poco profundo ayuda impedir la acumulación de polvo y reduce la necesidad de conservación Artesonados Un artesonado es una sección ornamental empotrada en el techo, en la que se puede instalar un equipo de alumbrado. Los artesonados sencillos son por lo general fundamentalmente decorativos, pero algunas zonas obtienen su iluminación de trabajo mediante un conjunto de elementos individuales de artesonado, iluminados por cualquiera de los métodos normales. En el interior puede montarse, y en ocultas en la periferia lámparas desnudas o con reflector, o bien el centro una fuente de luz indirecta una lámparas desnudas del globo plateado. Los niveles de utilización aproximadamente del 80% de los valores de los coeficientes publicados para las aplicaciones normales de la misma luminaria. Los artesonados que llevan lámparas instaladas alrededor de los bordes son similares a las instalaciones de alumbrado con molduras, pero con una eficacia ligeramente menor. Página 61

62 Otras técnicas de alumbrado Las consideraciones anteriores se refieren sólo unas pocas de las formas posibles que pueden adoptar los sistemas de alumbrado arquitectónico. Se puede incorporar luz a una amplia variedad de elementos arquitectónicos que aplicar la de muy diversas maneras; para cambiar la forma aparente de una afectación, para crear una sensación de zonas separadas dentro de un espacio amplio o para integrar habitaciones contiguas dentro de una sola. El color, usado discretamente en forma estática o móvil, los modelos fijos o variables de luces y sombras o la variación de los niveles iluminación puede ayudar a crear una atmósfera determinada. Las posibilidades de alumbrado arquitectónico es tan sólo limitadas por el ingenio del proyectista, que está dotado de imaginación, familiaridad con los materiales disponibles y conocimiento de los principios básicos para el proyecto tuvo un buen alumbrado Niveles De Iluminación En México Niveles de iluminación (cantidad de luz) Calidad de iluminación (brillo, contraste difusión, color) Aspectos técnicos Elección del tipo de iluminación Elección del tipo del equipo de alumbrado Calculo del número de luminarias Proyectos de alumbrado Disposición de luminarias Tipo de iluminación Elección del equipo Aspectos estéticos Color de la luz y acabados Forma de las luminarias Distribución de las luminarias Página 62

63 Existe un nivel mínimo de iluminación para cada tarea visual específica. Desde tiempos primitivos se han buscado buenos niveles luminosos; con ellos se realizaron los esplendidos murales de las grandes civilizaciones de la antigüedad. Otros trabajos como el dibujo de códices, seguramente se realizaban a la sombra, en el exterior o en el interior de edificios con grandes ventanas para aprovechar niveles mayores de 10 lux Niveles de iluminación recomendados Pruebas realizadas han demostrado que el nivel de iluminación determina la calidad de la visión: cuanto mayor es el nivel de iluminación se puede ver más fácil y claramente. Nuestros ojos están constituidos de manera que la visión es óptima con los niveles de luminancia proporcionados con la luz del día - no necesariamente bajo la luz del sol que van desde unos miles a luxes. Técnica y económicamente resulta imposible, o muy difícil, obtener valores de alumbrado de a luxes que nos permitan ver en las condiciones más favorables y con un mínimo de esfuerzo. En la práctica, tenemos que aceptar niveles de iluminación adecuados técnica y económicamente, mucho más bajos que los mencionados, aprovechando la gran capacidad de acomodación y adaptación de la vista humana. En cada proyecto, el encargado de una instalación de alumbrado debe elegir el término medio correcto entre las mejores condiciones visuales y un sistema de alumbrado que sea factible desde los puntos de vista técnico, y económico. En la determinación de los niveles de iluminación óptimos para una tarea visual específica se tomen en cuenta los siguientes factores: La duración de trabajo con luz artificial. Si el trabajo es nocturno o diurno Exigencias de la calidad impuestas al producto que se trabaja, tamaño y contraste con los objetos. La edad de los usuarios de la instalación eléctrica del alumbrado. En los niveles de iluminación recomendados por algunos equipos de alumbrado y asociaciones de ingenieros, están implícitos los primeros tres factores; sin embargo, el cuarto factor ( la edad de los usuarios ) afecta el nivel de iluminación seleccionado en cierto porcentaje de acuerdo con el criterio que se adopte al considerar el promedio de edad de los usuarios del sistema de alumbrado utilizado Diagnostico De Iluminación Las ciudades buscan crear una identidad y definirse como lugares exclusivos, bellos y seguros. La luz blanca de calidad puede transformar el paisaje nocturno, realzando la arquitectura urbana y creando ambientes acogedores que inviten a Página 63

64 las personas a pasar más tiempo en ellos. También previene accidentes y hace más seguras las carreteras. Ya sabemos que una iluminación ineficiente agota los recursos valiosos de nuestro planeta, y que las emisiones pueden afectar la calidad del aire que respiramos. Pero también es importante comprender el impacto de la luz artificial tanto en el sueño como en otros procesos naturales que afectan nuestra calidad de vida en general. Al limitar la luz al momento y el lugar en que se necesita, nuestras soluciones le ayudan a recuperar la belleza del cielo oscuro y, con ello, la conservación de los ritmos naturales (fig. 2.44). Es por eso que un diagnóstico de iluminación se debe basar no solo en los cálculos matemáticos para mantener un buen ahorro de energía si no también tomar en cuenta las sensaciones y percepciones que queremos producir en las personas. Fig Percepción de la iluminación Ubicación de la USBI Poza Rica-Tuxpan La USBI (Unidad de Servicios Bibliotecarios) Poza Rica-Tuxpan se encuentra ubicada en Boulevard Ruiz Cortines No. 306 entre Justo Sierra y Cedro Col. Obras Sociales C.P en la ciudad de Poza Rica, Veracruz, México (fig. 2.45). Página 64

65 Fig Ubicación USBI Poza Rica - Tuxpan Y dentro de esta se encuentran el conjunto escultórico motivo de este proyecto el cual consta de dos murales de aproximadamente 5.20 m de alto y 3.3 de ancho que adornan el edificio de vicerrectoría y un tótem de aproximadamente 1m de alto ubicado frente a los murales, obras del conocido maestro Teodoro Cano de las cuales se da una breve reseña a continuación Significado del mural Nombre Del Mural: Educación Universitaria La propuesta del mural en alto relieve a iluminar representa al hombre como elemento central del desarrollo y el conocimiento, plantea un equilibrio entre el apostolado de la enseñanza universitaria y la humanidad como medio para adquirir y poner en práctica los conocimientos adquiridos en la práctica del aprendizaje. De frente el escudo la universidad veracruzana se ostentan la parte superior de la obra, este emblema refrenda el compromiso de la máxima casa de estudios ante el objetivo proporcionar las herramientas y profesionalizar a los estudiantes un sentido de formación humanista (fig.2.46) El maestro Teodoro Cano explica que este mural tiene una connotación sobre la responsabilidad del personal académico universitario y su aportación a la comunidad estudiantil como guías de la enseñanza y el saber. Página 65

66 Se proyectan toda su dimensión las diversas áreas y especialidades como lo es la salud, agricultura, industria, conocimiento y la ciencia, al centro un par de manos abiertas sostienen elementos integrados a los conocimientos, la ciencia, el arte y la cultura; esta obra también tiene como característica distintiva del autor papantéco la simbiosis entre el origen de nuestras raíces y el desarrollo de nuestro pueblo, el mural es un reflejo del sentido humano que el creador ofrece en sus obras. Fig Educación Universitaria. Maestro Teodoro Cano Proceso De Diseño De Iluminación El sistema de iluminación en el que se presenten cuadros y obras artísticas de diversa naturaleza debe recrear un ambiente que se separe lo menos posible de aquel en el que fueron concebidas dichas obras, con la finalidad de distorsionar mínimamente la expresividad del artista. Así, a los parámetros de diseño propios de una instalación, adecuados en este caso a las peculiares características de la actividad desarrollada (observación por parte del público de las obras) se deben añadir los factores de adecuación ambiental al resultado final del artista (principio de mínima distorsión). Una obra histórica no es patrimonio exclusivo de una determinada generación, sino que estamos obligados a preservar su conservación para el disfrute de generaciones futuras, se incluirán en los grupos de parámetros de proyecto anteriores otro conjunto que trate, en su concepción, de minimizar el daño que se ocasione en dichas obras (principio de mínimo deterioro). Sucede, en no escasas situaciones, que el propio edificio encargado de albergar las obras de arte constituye por sí mismo un entorno artístico, y, por tanto, actuará como elemento de fondo discreto en algunos casos, y en otros como elemento principal de contemplación artística: en ambas hipótesis la iluminación ambiental del continente juega un papel decisivo en la impresión causada sobre el público. Página 66

67 Consecuentemente, teniendo presente la adecuada unión de los factores y principios enunciados en párrafos anteriores, nos encontramos inmersos en un mundo apasionante en el cual técnica y arte se encuentran íntimamente relacionados, no pudiendo cumplir la plenitud de sus funciones por separado. El sistema de iluminación elegido debe permitir una correcta observación, parámetros de calidad de cualquier instalación interior y principio de mínima distorsión, de las diferentes obras artísticas expuestas, además de su conservación, principio de mínimo deterioro a lo largo del tiempo, y a su vez, en claro proceso de retroalimentación, dichas obras, según su naturaleza y concepción, marcan las características que debe reunir el sistema a instalar. En este contexto, es donde surge la iluminación mediante LEDs, como nuevo paradigma que va a permitir dar respuesta a todas las necesidades anteriormente expuestas Metología de iluminación Parámetros de diseño para una correcta observación Como primer punto, distinguiremos el alumbrado natural del artificial. Si pensamos que el continente (edificio) en el cual se encuentra recogida la exposición de obras representa en sí mismo otra expresión artística, ya existente, es decir que no se trata de una construcción en fase de diseño, debemos tener en cuenta que la aportación natural difícilmente se puede modificar sin violar el principio de mínima distorsión (en este caso del edificio). Para esto realizaremos un recorrido en las instalaciones de la USBI logrando con ello detectar las luminarias existentes así como el estado en el que se encuentran haciéndolo constar mediante un reporte fotográfico y una descripción de las características de dichas lámparas. También tomaremos fotos del lugar a distintas horas del transcurso del día esto con la finalidad de detectar la luz existente de dicho lugar. Página 67

68 Distribución de iluminación Reporte Fotográfico Fig USBI 6 pm 29 /08/ 2011 Página 68

69 Fig USBI 7pm 29 /08/ 2011 Página 69

70 Fig USBI 8 pm29 /08/ 2011 Como se puede apreciar en las imágenes la iluminación artificial que tiene el conjunto escultórico es deficiente, de hecho casi nula, porque a pesar de que en un principio se tuvo una iluminación tradicional por llamarlo de alguna manera, la falta de mantenimiento ha ido propiciando el deterioro de la misma llegando el punto en el que ninguna de las luminarias que en su momento fueron destinadas para alumbrar las obras de arte del maestro Teodoro Cano se encuentran funcionando quedándose en la oscuridad (fig. 2.47, 2.48 y 2.49). Página 70

71 Lámpara del tipo fluorescente, de barra, (no funcionan). Lámpara de descarga de alta densidad (HID), (No funciona). Fig Localización De Luminarias Existentes A través del reporte fotográfico, se pudo constatar la localización de las luminaria y el tipo de las mismas, sin embargo, es importante mencionar que estas no se encuentran funcionando (fig. 2.50). 2.3 SOFTWARE DIALux Una vez que han sido asentadas las condiciones iniciales del espacio a iluminar, el siguiente punto es elegir las herramientas que utilizaremos para una buena simulación de la iluminación que queremos lograr, para ello se hizo una extensa investigación de los software que actualmente existen en el mercado Página 71

72 encontrándose para nuestro caso que el más adecuado era el software DIALux por las características que se mencionan a continuación. Dialux es un software gratuito, propiedad del instituto Alemán de Luminotecnia Aplicada DIAL. Este software permite el análisis cuantitativo rápido y sin problemas de un proyecto, y cuenta con una funcionalidad sencilla de renderización 3D. El formato de datos ULD para luminarias comprende la geometría 3D de la luminaria, la distribución de intensidad luminosa y la descripción del artículo. Los paquetes Plugin de los fabricantes de luminarias comprenden datos de planificación adicionales, como lo son el factor de mantenimiento o los valores UGR. La gran ventaja de este software frente a otros es que es neutral, pudiendo insertarse luminarias de todas las marcas simplemente descargando los plugings de sus respectivas páginas web, así como también se puede descargar el mismo programa de su página web DIALux es un software gratuito para el cálculo de Iluminación el cual te permite verificar de forma detallada todos los parámetros luminotécnicos: - Hoja de datos de luminarias. - Diagrama de densidad lumínica. - Diagrama Söllner - Grado de reflexión - Gráfico de valores de la iluminancia - Isolíneas - Etc. La ventaja de este software es que es muy sencillo de usar y no creo que se hagan problemas pues su interface es muy amigable con un entorno 2D y 3D para el diseño de un ambiente tanto interno (salones, museos) como externo (parques, calles). Otra de sus ventajas es que se puede cargar archivos DFX de Autocad. DIALux te permite instalar plugins de diferente empresas que ofrecen catálogos de luminarias la cual permite al diseñador escoger el tipo de luminaria que más se acomode a su proyecto y también a su economía, algunas de las empresas son: - Philips - 3F Filippi - Lighting Technologies - Luxo ASA - Etc Boceto De Iluminación El siguiente paso en este proceso iluminación es elaborar un boceto en donde se pueda apreciar de manera fácil la iluminación existente lugar y así detectar los puntos en los cuales se dispondrán las luminarias para lograr el efecto deseado. Por lo general, un boceto (conocido como layout en inglés) es un dibujo esquemático que no incluye detalles ni terminaciones. Su objetivo es representar ideas o conceptos, sin preocuparse por la estética. Un boceto es un dibujo hecho a mano alzada, utilizando lápiz, papel y goma de borrar, realizado generalmente sin instrumentos de dibujo auxiliares (fig. 2.51). Entre las funciones del boceto, puede destacarse que sirve como un estudio previo de otro tipo de trabajos. Por ejemplo: un dibujo puede constituir el primer paso de una obra de arquitectura o de una escultura. En el campo de la pintura, un boceto puede ser la etapa previa de un mural. Por otra parte, un boceto puede ser un dibujo con un cierto grado de detalle que copia Página 72

73 formas de la naturaleza o de una obra de arte, con la intención de facilitar el estudio de su composición y estructura. Fig Boceto de iluminación Existen tres grandes tipos de bocetos: el burdo, el comprensivo y el dummy.el boceto burdo supone la representación en papel de una primera idea, sin ningún contenido técnico. El boceto comprensivo incluye ciertos ajustes a dicha idea, para mejorar su calidad y hacerla más comprensible. Para eso, se utilizan diferentes instrumentos técnicos. Por último, el boceto dummy ya alcanza un alto nivel de calidad de todos los elementos visuales que se utilizarán en la reproducción final. Cabe destacar que un boceto también puede ser un borrador de un documento escrito, con palabras sueltas o frases que, más adelante, permitirán constituir un texto desarrollado Funciones El boceto cumple diversas funciones. Los bocetos pueden ser, por ejemplo, dibujos detallados que copian formas de la naturaleza o de otras obras de arte con el fin de estudiar su estructura o composición. El boceto, en el ámbito de las artes gráficas, no es muy diferente del concepto de borrador de un documento escrito. Permite la realización de un estudio para otro tipo de trabajos, como arquitectura, escultura o pintura mural, anticipándose a complicaciones que puedan surgir al momento de finalizar un trabajo o mostrando los errores de planteamiento que hayas podido tener. Además, te permite estudiar los puntos principales o los ejes de tus diseños y/o creaciones. En cualquier caso, el dibujante sigue teniendo libertad suficiente a la hora de plasmar gráficamente el guion como para no ser capaz de sacar el mayor partido posible a sus habilidades a la primera. Paso 1: Líneas esquemáticas Se comienza con un esquema muy básico (cuatro líneas para encajar todo) en donde se le añadirán más detalles hasta que se entiende que es suficiente para guía en la continuación del diseño. Página 73

74 Paso 2: Señalización de los puntos de ayuda en el dibujo Efectivamente, en el dibujo inicial que sirvió para dar una idea al conjunto, ahora se la añadirán los puntos de referencia de forma muy rápida y suelta. Paso 3: Aumento en los detalles, marco de los claros y obscuros En este paso no se requiere que sea definitivo el dibujo (no se pretende llevar el dibujo a un nivel de detalle muy alto), así que de la misma forma trazos definidos. Dejamos claro de lo que se trata de mostrar a bien saber la idea conceptualizada Boceto del conjunto escultórico Al comenzar el proceso de diseño es necesario plasmar la idea de lo que se quiere iluminar es por ello que se crearon bocetos de las partes que conforman el conjunto escultórico (fig. 2.51, 2.53 y 2.54). Fig Boceto; conjunto escultórico USBI Página 74

75 Fig Boceto del mural 1 Fig Boceto del mural Diseño De Iluminación Aplicando Dialux Tanto en la fase diurna como en la nocturna pueden aparecer ciertos problemas, los más importantes son: La dificultad para hacer mediciones, tanto geométricas, como luminotécnicas al no poder acceder a las instalaciones. La falta de información sobre las luminarias. Es decir, no se dispone de la información del modelo, ni del fabricante de la luminaria ni de la lámpara. Se desconoce la inclinación, y altura exactas de los puntos de luz. Imposibilidad de tomar fotos desde dentro de las instalaciones. Quedando como única opción tomar fotos exteriores. Se ha encontrado una solución aceptable para cada uno de estos problemas y aunque es preferible tener un acceso completo a la información, esto no ha sido posible en ninguno de los tres casos presentados en este estudio. Página 75

76 FASE DIURNA Fig Esquema fase diurna En la primera etapa se deben dibujar o completar los planos de la zona a estudiar. Si estos ya están hechos hay que verificar que no estén obsoletos. Es importante que el formato del archivo sea.dwg (o dxf) pues es un formato reconocido por el programa luminotécnico DIALUX, que servirá de base para levantar todos los objetos de la simulación (fig.2.55). En la segunda etapa hay que situar las diferentes luminarias en el plano. Para hacerlo con la mayor relación exactitud/eficiencia, se pueden tomar referencias visuales que aparezcan en el plano, contar el número de luminaria si estas son equidistantes, y utilizar una rueda de medida. La tercera etapa se puede hacer simultáneamente a la segunda o inmediatamente después si debido a gran variedad en el tipo de luminarias hay paradas frecuentes. Anotar altura de las luminarias, inclinación respecto a la vertical, y orientación. Tipo de luminaria. Tomar como mínimo dos fotografías por cada tipo de luminaria: 1 que coja desde la base hasta el extremo, y otra con detalle del punto de luz. Anotar correspondencia de las fotografías con el plano. Página 76

77 FASE NOCTURNA Fig Esquema de la fase nocturna Cuarta etapa. Anotar el tipo de lámpara que usan las luminarias (en general vapor de mercurio, sodio alta presión, halogenuros metálicos y fluorescentes). Si es preciso, se fotografía. Quinta etapa. Tomar medidas luminotécnicas mediante un luxómetro (Iluminancia en lux) y si es preciso mediante un nitómetro (Luminancia nit). Al tomar las medidas con el luxómetro hay que hacerlo con el luxómetro totalmente en posición horizontal y a una altura constante del suelo, en nuestro caso 1 metro. En este punto se recabó información tanto documental como de campo. Para poder lograr una representación lo más real posible en el programa DIALux, Se acudió a las oficinas de vicerrectoría para solicitar algún plano que pudiera ser de ayuda para este proyecto, sin embargo sólo se logró adquirir un plano el cual debido a que fue diseñado en una versión de AutoCAD desactualizada no se pudo cargar al programa DIALux y sólo se pudo usar como referencia. Enseguida se procedió a tomar medidas de la fachada del edificio para poderlas capturar, también se tomaron fotografías de algunas texturas propias del lugar para posteriormente cargarlas en el programa tales como la barda de ladrillo pintada de verde, el pasto, algunos árboles, y algunos arbustos existentes en el lugar. Una vez que se recabó la mayor cantidad de información del local se procedió a diseñar la representación en 3D (fig. 2.56) Una vez que se obtuvo el moldeado 3D se procedió a descargar diversos catálogos de distintas marcas tales como ERCO, INDAL, PHOTON, TROLL, PHILIPS, entre otras, y se eligieron lámparas de los mismos para anexarlos al proyecto probando aquellas que por sus características luminotécnicas satisfacía nuestras necesidades, una vez elegidas las lámparas adecuadas se procedió a hacer el cálculo luminotécnico cuyos resultados se muestran posteriormente en el apartado reporte técnico. Aprovechando otras de las funciones de DIALux también se renderizó el proyecto, es decir se generó un vídeo con vistas desde diferentes puntos y ángulos que nos permitirán tener una mejor idea de cómo quedará iluminado el local, de esto también se hablara posteriormente. Página 77

78 2.3.3 Modelado 3d Para trabajar con un simulador de forma inversa, se utilizara la aplicación de iluminación de espacios interiores. Sin embargo, en la realidad no hay espacios interiores si no abiertos. Para simularlo correctamente se asigna un grado de reflexión 0% a las paredes y techo, pues es lo mismo que una pared no refleje (ni emita) nada que el hecho de que no haya pared. Las paredes del local son el perímetro de la zona horizontal a iluminar. DIALUX no es un buen programa para levantar modelados 3D mínimamente complejos, y tampoco admite modelos 3D de otros programas como pudiera ser AUTOCAD o Solid Works, de estos sólo admite figuras planas. Se ha demostrado en este proyecto que la manera más rápida es utilizar la herramienta insertar muebles la cual definiendo un polígono base y luego extrusionando puede servir para este propósito. Aunque sigue siendo limitado, ya que hay que ir colocando punto por punto los vértices del polígono base. El hecho de tener cargado el archivo.dwg permite ir colocando los puntos de tal manera que siga las líneas. Para líneas no poligonales (curvas) se colocan tantos puntos como haga falta hasta tener una buena aproximación de esta. Se ha de definir un polígono base para cada nivel del terreno. Es muy importante construir cuantos menos prismas mejor. Ya que se deben alterar algunas de sus propiedades en repetidas ocasiones. Estos cambios se pueden hacer para todas las caras de un prisma a la vez. Se ha probado que es mejor pocos prismas de muchas caras que muchos prismas de pocas caras. Para lograr un moldeado adecuado en 3D se hizo uso de las medidas y texturas recabadas con anterioridad, el diseño de este proyecto se generó a partir de objetos sólidos en conjunto formaron el edificio principal en el cual se encuentran los murales motivos de este proyecto, es importante mencionar que a pesar de que el programa DIALux constantemente se está mejorando aún es notable la falta de objetos prediseñados para el moldeado en 3D como ejemplo se puede notar que en este proyecto el tótem está representado únicamente por un cuerpo cilíndrico con las medidas aproximadas ya que no hubo figura más semejante sin embargo a pesar de ello se alcanza a apreciar el efecto lumínico que la luminaria tendrá sobre este. En el moldeado de este proyecto se eliminó un par de árboles ficus que se encuentran ubicados frente a los murales, haciendo imposible para el espectador disfrutar de estas obras de arte sin distraer su atención. Una vez que se tuvo una representación en 3D de manera rústica se procedió a aplicar las texturas y colores propios del lugar creando así el grado de reflexión que existe en el lugar y que influirán en el resultado de nuestro cálculo luminotécnico. Es importante mencionar que no sólo se generó una imagen en 3D del área a iluminar sino que se hizo una representación de todo el frente es decir de la fachada principal en la unidad de servicios bibliotecarios esto con la finalidad de tener una orientación y una idea general de la ubicación. Página 78

79 Por último se colocaron las luminarias que proporcionaron el efecto visual requerido, esto se logró probando luminarias de diferentes marcas aprovechando la facilidad que nos da el programa DIALux. A continuación se muestran las imágenes del proyecto habiendo ejecutado ya el cálculo luminotécnico (fig. 2.57, 2.58, 2.59 y 2.60) Fig Visualización proyecto de iluminación; conjunto escultórico (a) Fig Visualización proyecto de iluminación; conjunto escultórico (b) Página 79

80 Fig Visualización proyecto de iluminación; conjunto escultórico (c) Render Fig Visualización proyecto de iluminación; conjunto escultórico (d) Otra función destacada que se utilizó del programa DIALux es la de render, con ello se creó un vídeo con una duración de 30 segundos en formato.avi y con un Página 80

81 tamaño de aproximadamente 810,024 Kb a una velocidad de 30 imágenes por segundo. El vídeo comienza con un recorrido que comienza en la parte de afuera del patio de la unidad de servicios bibliotecarios, se simula a un espectador que inicia su recorrido sobre la acera desde el lado derecho girando la mirada lentamente hacia el conjunto escultórico, una vez que llegar a la entrada principal ingresa dirigiéndose en primer lugar al tótem el cual se encuentra con la iluminación proporcionada por una lámpara marca PHOTON, después se dirige hacia el moral ubicado de lado derecho, al pie de éste se encuentran ubicados unos arbustos con una altura aproximada de un metro los cuales han sido iluminados con bañadores que arrojan una luz color verde esto con la finalidad de centrar la atención en el moral, a la pared en donde se encuentra adosado el mural también se le ha aplicado un ligero baño de luz violeta, sin embargo respetando la seriedad y la idea que el autor quiere transmitir, este mural en alto relieve ha quedado encerrado en un óvalo de luz blanca la cual se espera que genere un juego de sombras características en la iluminación de este tipo de murales. Para finalizar el observador se dirige al mural ubicado en la parte izquierda el cual se encuentra iluminados una manera similar al primero esto con la finalidad de que observador desde la lejanía perciba una geometría en la iluminación del conjunto escultórico. Con esto concluye el vídeo dejando una clara idea de los resultados de este proyecto de iluminación Reporte Técnico DIALux Una vez concluido el proyecto de iluminación del conjunto escultórico ubicado en la USBI, Poza rica Tuxpan, se procede a una evaluación del material requerido (luminarias) para la realización del mismo. Es importante mencionar que en este proyecto de iluminación solo se consideraran los gastos de las luminarias, dicho en otras palabras no se toma en cuenta los gastos por modificaciones que se pudieran necesitar en el sistema eléctrico del edificio para el montaje de las luminarias ya que nuestro punto de enfoque se basó solo en el diseño de iluminación. A continuación se hace una descripción de las luminarias necesarias para la realización de este proyecto, señalando la ubicación de las mismas. El primer grupo de luminarias a considerar son las que se encuentran ubicadas al pie de cada uno de los murales, cuya ubicación a continuación se muestra. Página 81

82 Fig.2.61 Localización de luminarias power cast proyector Este grupo de luminarias consta de cuatro luminarias marca ERCO con las cuales se pretende generar una circunferencia de luz blanca alrededor de cada mural, además, están colocadas de abajo hacia arriba con cierto ángulo de inclinación con la finalidad de crear sombras características en la iluminación de este tipo de murales (fig. 2.61) Powercast Proyector con LED Graphit m LED blanco cálido Versión 2 Lente Spherolitflood Cuerpo: fundición de aluminio resistente a la corrosión, tratamiento de superficie No-Rinse. Dos capas de pintura en polvo. Superficie optimizada para reducir la acumulación de la suciedad. Estribo de fijación: acero, galvanizado al fuego, orientable ±90. 2 equipos auxiliares electrónicos. 2 entradas de cable y racores atornillados M25. Cableado continuo posible. Clema de conexión de 5 polos. Módulo LED: LED de alta potencia sobre circuito impreso de núcleo metálico. Óptica colimadora de polímero óptico. Unidad frontal atornillada con cristal de protección: fundición de aluminio resistente a la corrosión, dos capas de pintura en polvo. Se puede abatir para el cambio de lámpara. El montaje del cuerpo con racores atornillados y estribos de fijación debe efectuarse por parte de fábrica. Tipo de protección IP65: estanco al polvo y protegido contra chorros de agua. Peso 4,50kg ENEC05,IP65 Página 82

83 Fig Localización de bañadores de luz violeta marca ERCO Para resaltar cada uno de los murales se bañaran las paredes del edificio en el que están contenidos con luminarias que arrojaran luz violeta (fig. 2.62). Fig Localización de bañadores tipo kubus marca ERCO Otro tipo de luminarias que se utilizara en este proyecto de iluminación son del tipo kubus, estos también harán la función de bañadores para unos arbustos ubicados al frente de cada uno de los murales, dejando en claro la respetuosa relación que existe con el medio ambiente (fig. 2.63). Por ultimo pero no menos importante se colocara un proyector marca PHOTON que iluminara el tótem con un haz de luz blanca, colocado estratégicamente para así poderlo iluminar en su totalidad. Página 83

84 Fig Localización de proyector de luz blanca marca PHOTON La lámpara de túnel es un luminógeno sólido de alto rendimiento perfecto para alumbrado industrial y comercial incluso carteleras publicitarias, diseños arquitectónicos, instalaciones industriales, almacenes, centros deportivos, garajes, tiendas de automóvil, aeropuertos etc. (fig. 2.64). ESTUDIO ECONOMICO El estudio económico es la parte en donde se podrá plasmar el costo que tendrá el proyecto realizado, este se obtiene mediante la cotización de las luminarias que finalmente se han elegido. Cuando se pide la cotización de un proyecto de iluminación es importante hacer contacto directamente con la empresa fabricante de las luminarias para que esta a su vez nos canalice a un proveedor directo, de otra manera podrían generarse gastos adicionales por la utilización de intermediarios, también debemos recordar mencionarle a nuestro proveedor el número de piezas solicitadas de cada tipo de luminarias, ya que la mayoría de los proveedores manejas descuentos sustanciales debido al volumen solicitado. Página 84

85 Evaluación Económica Del Proyecto A continuación se muestra mediante un catálogo de conceptos los costos que representara la iluminación del conjunto escultórico de la Unidad de Servicios Bibliotecarios Poza Rica Tuxpan. UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA POZA RICA TUXPAN PROYECTO DE ILUMINACION DEL CONJUNTO ESCULTORICO DE LA UNIDAD DE SERVICIOS BIBLIOTECARIOS POZA RICA - TUXPAN DESCRIPCION NO. PZS COSTO P/U (USD) SUBTOTAL (USD) Pieza Kubus Bañador de suelo 1 x LED 7 W daylightwhite Focal Flood Flood Light 1 x F28T5 28W red, 1 x F28T5 28W green, 1 x F28T5 28W blue PowercastProyector 1 x Led 28W warm Whithe PH - T120W Tunnel Lamp/Flood TOTAL 14, USD Estos precios no incluyen instalación. Los precios están cotizados en Dólares Americanos. Estos precios ya incluyen IVA. Cabe mencionar que la instalación de las luminarias seleccionadas en el proyecto de iluminación generara modificaciones en la instalación del alumbrado actual en el edificio en el que se encuentran los murales, trayendo como consecuencia costos en material eléctrico por dichas modificaciones, sin embargo el presente trabajo solo se limita en el diseño de iluminación para el conjunto escultórico, es por eso que solo se tomara en cuenta los costos de las luminarias y accesorios que se pudiesen utilizar. Página 85

86 CAPITULO III Página 86

87 APORTACIONES O CONTRIBUCIONES AL DESARROLLO La aportación de este trabajo, es muy significativa en el diseño de iluminación de obras y monumentos, ya que en este tema los recursos bibliográficos con los que se cuenta para su estudio son escasos. Este trabajo representa una guía en la cual el lector se podrá apoyar para el estudio de la luminotecnia, más específicamente, para el estudio de la iluminación arquitectónica pues en él, se encuentran descritos los pasos que se siguieron para la realización de un proyecto de iluminación arquitectónica partiendo de conceptos básicos para su entendimiento. Sin embargo, esta más enfocado a contribuir en la capacitación de los estudiantes que egresan de la carrera de Ingeniería Mecánica Eléctrica, e Ingeniería Eléctrica, ya que se espera que los motive el estudio y aplicación de nuevas tecnologías en el área de la iluminación, que actualmente existen en el mercado, logrando así una mejor capacitación y una mejor competitividad. La finalidad de la propuesta de iluminación que se llevo a cabo, tiene como objetivo resaltar la vistosidad del conjunto escultórico antes mencionado, utilizando tecnología actual, incluyendo un moderno software llamado DIALux, que actualmente es líder en la elaboración de este tipo de proyectos, haciendo de este manual una herramienta que facilita en gran medida el trabajo del diseñador en esta área. Página 87

88 BIBLIOGRAFÍA MANUAL DE INSTALACIONES DE ALUMBRADO Y FOTOMETRIA EDITORIAL LIMUSA S.A DE C.V. JORGE CHAPA CARREON PAGINA 40 MANUAL PRÁCTICO DEL ALUMBRADO ENRÍQUEZ HARPER, GILBERTO EDIT LIMUSA VOL 1 MANUAL DEL ALUMBRADO / WESTINGHOUSE. (Pág ) WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION EDICIÓN: 4A ED. PIE DE IMPRENTA: MADRID: CIE-DOSSAT ; MÉXICO : LIMUSA, 1998 DESCRIPCIÓN FÍSICA:255 P. ARCHIVOS ELECTRONICOS html ddat_dltut_1.php?aktion=_startseite&sprache=es&dir=30_media/25_guide_pdf Página 88

89 ANEXOS Algunas características de las lámparas más comunes. Reflexiones en diferentes tipos de superficies Página 89

90 Aplicaciones de diferentes tonos de luz Aplicaciones de diferentes tipos de luminarias Página 90

91 Parámetros de iluminación recomendados Página 91

92 Factores de mantenimiento Página 92