Curso de iluminación

Iluminación de grandes áreas

Características

El objetivo de la iluminación de grandes áreas es crear un ambiente de seguridad, protección o producción, proporcionando la iluminación necesaria, utilizando el menor espacio posible.

La iluminación de grandes áreas se realiza mediante proyectores montados sobre columnas de gran altura. Las aplicaciones más comunes donde se utiliza este sistema de iluminación son:

• Aeropuertos
• Puertos
• Áreas de almacenamiento
• Parking al aire libre
• Zonas de carga de trenes

Imagen 1 - Ejemplos de aplicación de iluminación de grandes áreas (Fuente: LICHT)

El uso de los proyectores sobre columnas muy elevadas ofrece las siguientes ventajas:

• Se necesitan menos columnas, esto implica una reducción también de lámparas, luminaria, cableado, etc.
• Reducción costes de operación y mantenimiento
• Menor espacio utilizado para la ubicación de columnas; mayor libertad de movimiento por la zona iluminada

El método más utilizado es la iluminación con columnas o báculos. La altura de las columnas y la potencia de los proyectores varia en función de los requisitos lumínicos.

Para más información sobre los proyectores consultar aquí.

Criterios de Diseño

Este apartado se ha centrado en la descripción de los requisitos lumínicos, pero tal y como se comentó en el capítulo Diseño y Proyecto, existen muchos otros factores que se deben considerar por normativa para el diseño de la instalación, como por ejemplo: límites de la luz intrusa, mantenimiento, requisitos económicos, etc.

Para consultar todos los requisitos de diseño hacer click aquí.

Altura de las columnas

Las columnas, torres o postes sobre los que se montan los proyectores se situarán en función del espacio físico disponible.

En los casos que sea prioritario reducir el espacio ocupado por la instalación de las columnas se aconseja utilizar columnas de más de 30 metros, ya que reduce el número de columnas necesarias.

Pero para cualquier otra aplicación se recomienda utilizar columnas de entre 20-30 metros. Si se supera la altura aumenta el coste de las columnas también aumenta y si se reduce la altura son necesarias más columnas, más lámparas, más luminarias, etc., por lo que también aumenta el coste de la instalación.

En general, la altura máxima de montaje debe ser:

Imagen 1 - Separación entre columnas (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Para calcular la altura recomendable de las columnas, de manera que no se produzca deslumbramiento directo sobre los usuarios, se utiliza el siguiente ábaco, que relaciona la altura de montaje con el ancho total de la superficie a iluminar.

Imagen 2 - Ábaco para calculo de altura de montaje de las columnas (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Nivel de iluminación y Uniformidad

El nivel de iluminación y uniformidad depende de dos factores:

• Necesidades visuales de la tarea; por ejemplo zona de movimiento de mercancías.
• Requerimiento de seguridad y eficiencia

Normalmente, es suficiente con definir el nivel de iluminancia horizontal, excepto casos en los que la iluminancia vertical sea necesaria para realizar la actividad.

La tabla 1, basada en la publicación Nº 68 de la C.I.E. Guía para la iluminación de Areas Exteriores de Trabajo, indica los valores necesarios de nivel de iluminación y factor de uniformidad para distintas áreas.

Tabla 1 - Iluminancias y uniformidades recomendadas para áreas exteriores de trabajo (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Deslumbramiento

Es importante la correcta elección de los proyectores y direccionamiento de los mismo para reducir el deslumbramiento al mínimo. En las zonas donde la iluminación general sea baja y existan trabajadores, los proyectores nunca deben estar direccionados sobre la zona de trabajo.

El deslumbramiento molesto se reduce con el aumento de la altura de montaje de las luminarias.

Cuando exista deslumbramiento crítico, se deben colocar celosías especiales a las luminarias.

Imagen 3 - Luminaria con celosía (Fuente: SITECO)

Limitación de la luz intrusa o molesta

Los efectos producidos por la luz intrusa deben minimizarse al máximo, para ello, cualquier instalación se diseñará de manera que cumpla con los valores máximos establecidos en la siguiente tabla:

Sistemas de iluminación

Luminarias

El diseño de una instalación de iluminación de grandes áreas se basa fundamentalmente en el uso de proyectores.

Los proyectores se caracterizan por su distribución fotométrica y en función de esta se clasifican en:

• Proyectores circulares
  Los proyectores circulares utilizan fuentes de luz concentrada, por ejemplo una lámpara de descarga de alta intensidad.
  • Proyectores con un haz simétrico en forma cónica. El haz puede ser ancho o estrecho.
    
    

Imagen 1 - Proyector circular simétrico (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

• • Proyectores con un haz asimétrico en el plano vertical. El haz puede ser estrecho, mediano, ancho o muy ancho.
  

Imagen 2 - Proyector circular asimétrico (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

• Proyectores rectangulares
  Los proyectores rectangulares se utilizan con fuentes de luz de descarga y halógenas.
  Cuando los proyectores rectangulares se sitúan no muy separados los unos con los otros sobre los lados de un área de juego, la distribución de la luz es uniforme y las pérdidas menores.
  • Proyectores con simetría en los planos horizontales y verticales. El haz del plano horizontal es estrecho y el del plano vertical puede ser ancho o estrecho
  

Imagen 3 - Proyector rectangular con simetría (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

• • Proyectores con un haz simétrico en el plano horizontal y haz asimétrico en el plano vertical. El haz horizontal es ancho.
  

Imagen 4 - Proyector rectangular con simetría en el plano horizontal y asimetria en el plano vertical (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Además, para una correcta selección del proyector, los factores a tener en cuenta son:
• El grado de protección eléctrica
• La estanqueidad; garantiza la conservación de las características fotométricas
• La temperatura de la luminaria debe ser la adecuada para no perjudicar a la luminaria ni a los elementos que la componen.
• La resistencia a la corrosión se definirá a partir de la zona donde se instale la luminaria
• Facilidad de montaje y mantenimiento
• Geometría de la instalación; altura de la luminaria
• El diseño; también variará a gusto de las necesidades y condiciones

Lámparas

Las fuentes de luz recomendadas para este tipo de alumbrado son las lámparas de descarga de alta intensidad y los LED.
• Lámparas de halogenuros metálicos
  Por sus características compactas y con un haz de luz potente es la lámpara más utilizada para iluminación exterior.
  

Tabla 1 - Características de la lámpara de halogenuros metálicos

• Lámparas de vapor de sodio de alta presión
  Este tipo de lámparas se utilizan para iluminación de grandes áreas cuando el IRC no sea un requisito. Actualmente existen lámparas con unos IRC un poco superiores que permiten ampliar su uso.
  

Tabla 2 - Características de la lámpara de vapor de sodio de alta presión

• Lámparas de vapor de sodio a baja presión
  Actualmente son las lámparas con mayor eficacia luminosa, tienen una vida útil elevada pero las cualidades cromáticas son pésimas. El color amarillo-anaranjado que emiten, limintan su uso a espacios donde no se requieran niveles de iluminación ni IRC elevados.
  

Tabla 3 - Características de la lámpara de vapor de sodio de baja presión

• LED
  
  Los LED ya sea por su constante cambio como por la amplía cantidad de tipologías y en consecuencia cualidades, hacen complicada la elección de este tipo de lámparas.
  La eficiencia de estas fuentes de luz no supera la eficiencia de las lámparas de halogenuros metálicos ni las de vapor de sodio y la larga vida útil está condicionada al diseño de ventilación.

Tabla 4 - Características de la lámpara LED

Equipos auxiliares

Todas las lámparas utilizadas en la iluminación de grandes áreas son lámparas de descarga o LEDs por lo que necesitan un equipo auxiliar para su arranque y/o funcionamiento. Como por ejemplo, balasto o arrancador
Los equipos auxiliares que se utilicen deben cumplir con los siguientes requierimientos:
• Posibilidad de regulación
• Elevado grado de estanqueidad para alargar la vida de la instalación
• Uso de equipos electrónicos siempre que sea posible
Según el R.D. 1890/2008, para garantizar que los parámetros de diseño de las instalaciones se ajustan a los valores nominales previstos, los equipos auxiliares que se utilicen, deben cumplir con las especificaciones de funcionamiento de las normas:
• UNE-EN 60921 Balastos para lámparas fluorescentes
• UNE-EN 60923 Balastos para lámparas de descarga, excluidas las fluorescentes
• UNE-EN 60921 Balastos electrónicos alimentados en c.a. para lámparas fluorescentes

Implantaciones Típicas

La ubicación de los báculos o columnas se hará de manera que no interfiera con el trabajo que se realiza en esa zona.

Las columnas llegan a medir más de 20 metros de altura y cada una de ellas cubre un cuadrado de lado cuatro veces su altura. Las dos implantaciones más usuales son las siguientes:

• Centro del área: las columnas se colocaran en el centro del área que se desea iluminar, siempre que sea posible. La altura de las columnas eleva el coste de la instalación.
  

  Imagen 1 - Implantación grandes áreas central
• Bordes del área: las columnas se colocan en los bordes del área a iluminar. Tiene la ventaja de dejar libre de obstáculos la zona iluminada, aunque aumenta el coste es más elevado porque son necesarios más sistemas de iluminación.
  

  Imagen 2 - Implantación grandes áreas lateral

Si dentro del área hay zonas con mayores requerimientos lumínicos, se aconseja utilizar iluminación adicional, que podrá ser con luminarias sobre columnas de menor altura, aprovechando fachadas cercanas a la zona o luminarias decorativas.