Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Rosario Cátedra: Instalaciones Eléctricas y Acústica GUIA DE EJERCICIOS RESUELTOS

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1 Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Rosario Cátedra: Instalaciones Eléctricas y Acústica GUIA DE EJERCICIOS RESUELTOS 1) Verificar nivel de iluminación de una OFICINA por el método del FLUJO LUMINOSO. Utilizar tablas Baschuk - Vaimberg Considerar: H cielorraso SUSPENDIDO = 3.00mts Color del cielorraso = CLARO Color de las paredes = OSCURAS Plano de trabajo = 0.80mts Oficina: Trabajos normales de oficina VIGAS COLUMNAS A) Determinación NIVEL DE ILUMINACION MEDIO Tabla 1 (Normas Iram) Tabla 2 (Normas DIN ) E = 500 Lux E = 500 Lux

2 ADOPTAMOS E = 500Lux Además, la Tabla 2 recomienda características fotométricas de la lámpara a usar: Color de luz = n ó c (4.000 o 3000 K) Nivel de reproducción de colores = 1 ó 2 (muy bueno o bueno) Calidad de protección contra deslumbramiento = 1 (buena) B) SELECCIÓN DE: a. SISTEMA DE ALUMBRADO b. LUMINARIA c. LAMPARA Tabla 8: Recomendación de lámpara: Fluorescentes blancas (n) ADOPTADA Fluorescentes cálidas (c) Tabla 9: Distintas lámparas en el mercado argentino: Fluorescente n = K Potencia = 40w Flujo Fl = 2840 lúmenes Vida útil = 7.500hs. Posición de funcionamiento = cualquiera Nivel de rep. de colores = 1,2,3 Tabla 4: Distintos sistemas de alumbrado y luminarias.

3 Se adopta: SISTEMA DIRECTO Luminaria: o Empotrada en cielorraso suspendido o 2 Lámparas de 40w c/una o Louver bajo brillo o Distancia máxima entre luminarias = 1.20H Siendo H = Altura de montaje = distancia plano útil a plano de luminaria. En nuestro caso H = 3.00m 0.80m = 2.20m Distancia entre luminarias = 1.20 x 2.20m = 2.64m PLANO TECHO PLANO TECHO H H PLANO UTIL PLANO PISO PLANO UTIL PLANO PISO SISTEMAS DIRECTO, SEMI DIRECTO Y DIFUSA SISTEMAS SEMI-INDIRECTO ó INDIRECTOS C) DETERMINACION DE COEFICIENTE DE UTILIZACION (Ku) Tabla 5: Se obtiene índice de local Sistema de Iluminación Directa H = 2.20m Ancho local = 15m Largo local = 15m INDICE A Tabla 7: Se obtiene Coeficiente de utilización Ku Sistema de Iluminación Directo Índice local = A Color cielorraso = claro (50%) Color paredes = oscuro (10%) Ku = 0.57 D) DETERMINACION DE COEFICIENTE DE DEPRECIACION ó MANTENIEMIENTO (Kd)

4 Tabla 7: Se obtiene Coeficiente de utilización Kd Sistema de Iluminación Directo Ambiente limpio Kd = 0.80 E) CALCULO NUMERO DE LUMINARIAS N E x Sup Fc x Ku x Kd 500lux x 15m x 15m 2 x 2840 lumenes x 0.57 x luminarias F) EMPLAZAMIENTO DE LUMINARIAS Tabla 4: Se obtiene distancia máxima entre luminarias = 2.64m (ya calculado) Por criterio uniformidad: 2 x Distancia entre luminaria y pared = distancia entre luminaria y luminaria a 2a 2a b 2b b

5 Ejemplos de emplazamiento: PARA 2 LUMINARIAS PARA 3 LUMINARIAS b/2 b/2 b b b/2 b/2 a/4 a/2 a/4 a a/6 a/3 a/3 a/6 a PARA 4 LUMINARIAS PARA n LUMINARIAS b/2 b/2 b b b/2 b/2 a/8 a/4 a/4 a/4 a/8 a a/2n a/n a/n a/n a/2n a Se deberá tener en cuenta para el emplazamiento de luminarias: Disposición de vigas y columnas estructurales Máxima separación recomendada de luminarias (Tabla 4) Tamaño de luminarias 5.00 VIGAS COLUMNAS

6 A partir de la planta de oficinas, se observa que según la configuración estructural, existen 9 módulos de igual separación, se coloca la misma cantidad de luminarias por modulo: N luminarias x módulo = 4.88 = 5 luminarias por módulo Para hacer distribución simétrica se adopta = 6 luminarias por módulo, distribuidas en 2 filas, 3 hileras, lo que da un total de 54 LUMINARIAS: Distancia en horizontal = 2.50m Distancia en vertical = 1.67m Se deberá VERIFICAR: 1) DISTANCIA MAX LUMINARIA = 2.64m VERIFICA en AMBOS SENTIDOS 2) DISTANCIA LUMINARIA > LONGITUD DE LUMINARIA (en caso contrario, se tocan entre sí). Para artefacto fluorescente L = 1.25m (dato de fabricante) VERIFICA

7 G) VERIFICACION NIVEL DE ILUMINACION FINAL Como los factores involucrados en la determinación del nivel de iluminación final, no se modifican al variar la cantidad de luminarias adoptadas, el valor final se podrá hallar de manera proporcional al valor inicial: Nivel de iluminación FINAL = H) VERIFICACION UNIFORMIDAD Deberíamos verificar además, la siguiente relación: Emedia E min 2 Valor que se podrá verificar por método punto por punto, mediante utilización de software apropiado.

8 Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Rosario Cátedra: Instalaciones Eléctricas y Acústica GUIA DE EJERCICIOS RESUELTOS 2) Verificar nivel de iluminación de un local comercial por el método del FLUJO LUMINOSO. Considerar: H cielorraso aplicado color blanco = 3.50mts Plano de trabajo = 1.00mts MURO 1 : BLANCA 6.00 MURO 4 : VIDRIO MURO 3 : VIDRIO MURO 2 : ROJA CLARA En este caso, el local ya cuenta con un sistema de iluminación, por lo que el objetivo del trabajo es verificación sobre lo existente. El sistema de iluminación es el siguiente: Luminaria Lumenac CONFORT C336PS ( Sistema de iluminación directo o Lámpara Dulux L (Osram) 3 x 36w / 840 o FL = 2900 lum o Fc = 3 x 2900 = 8700 lum o Ra = 1B (80-89%) o Lumilux blanco frio (4000 K) o Casquillo 2G11

9 Fc x N x Ku x Kd E Sup A) Determinación Ku y Kd INDICE DE LOCAL (TABLA 5) o H = = 2.50m (altura de montaje) o Ancho local = 6m o Largo local 10 m INDICE D COEFICIENTE DE REFLEXION (TABLA 6) En primer lugar, al haber muros de distintos colores o materiales, se debe buscar un coeficiente de reflexión promedio ponderado: Ω prom Ωi x sup.i sup. Coeficiente de reflexión promedio De TABLA 6: Muro 1 : Pintura Blanca Ω 1 = 75% Sup. 1 = 10 x 3.50m = 35m2 Muro 2 : Pintura roja Ω 2 = 40% Sup. 2 = 10 x 3.50m = 35m2 Muro 3 y 4 : Vidrio Ω 2 = 10% (*) Sup. 3-4 = 6 x 3.50m = 21m2 (*) Para vidrios, la reflexión dependerá de la prestación para la que fue diseñada, en general para vidrios traslúcidos no supera el 10%, que es el valor que se adopta. Ωi Ω prom sup. x sup. i 75% x35m2 40% x35m2 2x10% x21m2 35m2x2 21m2x2 Para Muro: Ω prom 57% Para cielorraso, adopto: Ω = 75%

10 COEFICIENTE DE UTILIZACION Y MANTENIMIENTO (TABLA 6) Iluminación directa Cielorraso Muy claro (75%) Ku = 56% Paredes Claro (57%) Índice local D Kd = 80% (adopto para ambiente limpio) B) Determinación nivel de iluminación E Fc x N x Ku x Kd Sup De TABLA 1 Local comercial de mediana importancia 8700lumx10x0.56x LUX 60m2 Iluminación general E = 500 LUX Por lo tanto buenas condiciones C) Verificación distancias recomendadas De TABLA 4: busco luminaria similar aplicada Sep max = 1.20xH = 1.20 x 2.50m = 3.00mts Por lo tanto verifica en ambos sentidos D) Verificación uniformidad Deberíamos verificar además, la siguiente relación: Emedia E min 2 Valor que se podrá verificar por método punto por punto, mediante utilización de software apropiado.

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18 Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Rosario Cátedra: Instalaciones Eléctricas y Acústica GUIA DE EJERCICIOS RESUELTOS 3) Verificar nivel de iluminación de una calle por el método PUNTO POR PUNTO. Considerar: Tránsito de peatones medio Tránsito vehicular entre 150 y 500 vehículos/hora Luminaria modelo M2 con potencia P=150w Altura de luminaria = 8m Generar cuadrícula de 5x4m LM CORDON 4.00 CALZADA CORDON LM

19 RESOLUCION: 1/ Planteo grilla de cálculo: En primer lugar se debe realizar la grilla de cálculo teniendo en cuenta los datos del ejercicio y la posibilidad de simplificación del problema. Vale decir que cada una de estas divisiones tendrá un centro geométrico al que luego se le calculará el nivel de iluminación correspondiente. A continuación, se exponen distintas posibilidades de adecuación de grillas al modelo de cálculo: A LUM 2 LUM 1 LUM B 3 4 LUM 2 LUM 1 LUM C LUM 2 LUM 1 LUM

20 Analizando los 3 planteos: Planteo A: tiene simetría respecto de la luminaria 1, pero presenta gran cantidad de puntos a calcular, los cuales se pueden simplificar teniendo en cuenta características geométricas y técnicas del problema. Planteo B: Considerando que las luminaria 2 y 3 son de iguales características, y además se encuentran a la misma distancia que la luminaria 1, si tomamos en el planteo A, a modo de ejemplo al punto 1, el mismo tendrá el mismo valor de iluminación que el punto 4,13 y 16; debido a que las distancias son semejantes. De esta manera, el problema se simplificaría en sólo 4 puntos de cálculo. Planteo C: El planteo B si bien es simple desde el punto de vista del cálculo, no es el mejor planteo representativo que se pueda encontrar. Lo dicho se justifica si tenemos en cuenta que, para este caso, el punto donde se da el mayor nivel de iluminación se encuentra en el eje vertical de la luminaria. Por lo tanto debemos hallar un modelo de engrillado que tenga en cuenta dicho punto. El último planteo consigue incluirlo en el cálculo, pero nos obliga a calcular algunos puntos más para mantener la simetría. Finalmente, se obtiene un modelo más óptimo para el problema planteado. 2/ Cálculo punto por punto: El siguiente paso consiste en calcular el nivel de iluminación para cada uno de los puntos de la grilla. Por último, se deben cotejar los valores máximos y de uniformidad con los valores adecuados según normas. Planteo teórico: LUMINARIA i 2 2 R = (x) + (y) H X 2 R = 2 2 (R ) + (H) Y R L(xi,yi) = arctg R H R E = x cos P(X,Y) (x) R 2 (y) (0,0)

21 Cálculo: Se organizan los datos en una planilla de Excel, de modo de hacer más simple el cálculo. Cada tabla nos da los valores de iluminación (lux) para cada punto. Tener en cuenta la adopción de un sistema de ejes coordenados: Y LUM 2 LUM 1 LUM X

22 Observar que para grilla analizada, la luminaria 3 tiene muy poca influencia, e incluso podría haberse despreciado. Por último, se organizan en una última tabla, los valores de iluminación que aportan las 3 luminarias consideradas: PUNTO TOTAL 1,00 2,00 3,00 E(lux) 1 1,28 1,28 0,07 2,62 2 4,65 0,33 0,11 5,09 3 6,84 0,18 0,18 7,20 4 3,19 3,19 0,07 6, ,22 0,83 0,12 11, ,45 0,21 0,21 18,87 7 4,19 4,19 0,07 8, ,41 0,90 0,12 15, ,93 0,22 0,22 28,37 MINIMO = MEDIO = U = MIN / MEDIO = RESUMEN LUMINARIA 2,62 11,52 0,23 4,4 Según los datos aportados en el ejercicio, entramos en tabla 18 del libro Criterios de predimensionado y métodos de cálculo de iluminación Arqs. Bernardo Baschuk y Jorge Vaimberg. E (lux) aconsejado = 9 lux Relación uniformidad Ruh = MIN/ MEDIO aconsejado = 1/4 lux VERIFICA VERIFICA APROX.

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