Teoría de la iluminación

Curvas de distribución de la intensidad lumínica, diagramas de iluminación e isolux

Solucionar las múltiples situaciones de iluminación exige un trabajo de planificación cuidadoso. La información necesaria sobre las características de las luminarias se puede obtener de las curvas de distribución de la intensidad lumínica y los diagramas de iluminación e isolux. Los conocimientos necesarios figuran en esta página.

Las curvas de distribución de la intensidad lumínica indican la dirección y la intensidad con las que las luminarias emiten la luz. El valor de la intensidad luminosa en candelas (cd) para una configuración dada se obtiene multiplicando el valor en cd/klm que aparece en el diagrama por el flujo luminoso total en kilolúmenes (klm) de las fuentes de luz instaladas en las luminarias. 

En los diagramas se indican también los semiángulos de irradiación (línea continua, C 180 - C 0  β = 28°) y (línea discontinua, C 270 - C 90  β = 92°). 

Los valores de la intensidad luminosa se encuentran en el eje vertical y los ángulos de radiación en el eje horizontal. En la representación polar se indica en el diagrama las secciones de la luminaria (planos C) a las que hacen referencia las curvas.

Las curvas de distribución de la intensidad lumínica se representan generalmente en un sistema de coordenadas polares

Para los proyectores mostramos las distribuciones de la intensidad lumínica en coordenadas cartesianas

Los diagramas de iluminación para proyectores (fig. 3) representan las dimensiones de la superficie limitada por los dos semiángulos de irradiación (fig. 4) y la intensidad lumínica media en función de la distancia en esa superficie. Mediante los parámetros «proyector – superficie – eje horizontal» se obtiene:

  • La altura (línea continua, C 0 - C 180 ß = 27°) y la anchura (línea discontinua, C 270 - C 90 ß = 76°) de la superficie delimitada en el eje vertical a la derecha
  • La intensidad lumínica media (parábola) en lux en el eje vertical a la izquierda

Ejemplo: A una distancia de 12 m, los semiángulos de irradiación del proyector 84 503 delimitan una superficie con una altura de 5 m y una anchura de 15 m. La intensidad lumínica media en esta superficie es de 240 lx. Se obtiene una iluminación uniforme cuando las distancias entre los proyectores se corresponden con la anchura de la superficie limitada por los semiángulos de irradiación. En la iluminación de una fachada desde el suelo solo se consigue aproximadamente 1/3 de la intensidad lumínica indicada.

Los diagramas isolux (fig. 5) indican la distribución de la intensidad lumínica en una superficie visible. Los puntos con la misma intensidad lumínica están unidos entre sí mediante curvas (líneas isolux). La luminaria se encuentra perpendicular al plano del diagrama a la altura del punto de luz (h) sobre el origen de coordenadas. En función del tipo de luminaria se indica la altura del punto de luz (h) o la altura de poste (H) correspondiente.

La distancia entre los puntos de luz es, aproximadamente, el doble de la distancia entre los puntos por los cuales pasa la línea isolux que corresponde a la mitad del valor de la intensidad de iluminación mínima deseada.

Ejemplo: En el diagrama isolux representado, la línea de 0,5 lx discurre a una distancia lateral de 15 m desde el origen de coordenadas. Cuando es preciso iluminar un camino (Emín ≥ 1 lx), hay que elegir una distancia entre los puntos de luz de aproximadamente 30 m. En luminarias con una distribución de la intensidad lumínica rotacionalmente simétrica se obtienen círculos concéntricos como líneas isolux.

Ejemplos

Determinación de la distancia entre el proyector y la superficie iluminada con la ayuda de una curva de distribución de la luz

La fachada a iluminar tiene una altura de 8 m (línea azul) y una anchura de 18 m (línea roja). El proyector de alta potencia 84 503 con distribución de la intensidad lumínica en forma de banda tiene unos semiángulos de irradiación de 27° y 76°. A una distancia de 16 m, los semiángulos de irradiación cubren exactamente las medidas de la fachada. La parábola indica la intensidad lumínica media en lux. Estos valores se pueden leer en el eje y izquierdo de la curva de la distribución de la luz. Por lo tanto, la intensidad lumínica media en la superficie de evaluación es de 150 lx. Las modificaciones de la distancia del proyector influyen tanto en la intensidad lumínica media como en el tamaño de la superficie iluminada. En este contexto hay que tener en cuenta que la luz dispersa sobrepasa la superficie determinada anteriormente. La fachada seguiría estando iluminada adecuadamente con un tamaño de 10 x 22 m.

Determinación de la distancia entre luminarias «a» para una iluminación de caminos de Emín = 1 lx con la ayuda del diagrama isolux

Para la planificación de la iluminación en caminos se define, como norma, 1 lx como valor mínimo de la intensidad luminosa. En consecuencia, la línea de 0,5 lx del diagrama isolux es relevante a la hora de determinar la distancia de la luminaria. Estos 0,5 lx se tienen que sumar a la intensidad lumínica de 1 lx en la superficie de evaluación para definir esta distancia entre luminarias. Como resultado se obtiene, en este caso, una distancia entre los puntos de luz de 6,5 m. Además, en la planificación se deben tener en cuenta las condiciones locales; por ejemplo, el color y las características del suelo. Estos factores tienen una enorme influencia en el comportamiento de reflexión de la luz y pueden producir una impresión de iluminación visualmente insuficiente, incluso con una intensidad lumínica de acuerdo con la norma. Por este motivo, se recomienda realizar una prueba de iluminación en el lugar de instalación para conseguir un resultado óptimo de la planificación.

Determinación de la distancia entre luminarias «a» para una iluminación de una plaza con el módulo de iluminación BEGA 84 737 con la ayuda del diagrama isolux

En luminarias con distribución de la intensidad lumínica rotacionalmente simétrica, se refleja en el diagrama isolux una cuarta parte de la intensidad lumínica total. La intensidad lumínica media para una situación de plaza debería ser de 10 lx. Directamente junto a la luminaria se alcanzan unos 20 lx. Para alcanzar un valor medio de 10 lx, el valor mínimo de la intensidad luminosa entre dos luminarias debería ser de aprox. 2 a 3 lx. Los círculos rojos en el gráfico ilustran estos valores. En consecuencia, la distancia entre luminarias es de 19 m.

Determinación de la distancia entre luminarias «a» para una iluminación de una plaza con luminarias de poste BEGA 99 515 con la ayuda del diagrama isolux

El mismo principio rige para una distribución de la intensidad lumínica asimétrica. Las luminarias se colocan en una disposición sencilla en el margen de la plaza y en versión doble en la superficie.