Cómo calcular la iluminancia

En Nergiza hemos hablado bastante de iluminación refiriéndonos a las tecnologías existentes (LED, incandescente, halógenas…), pero muchas veces surge la duda de cuánta potencia lumínica hace falta en una determinada habitación, baño o cueva, y cuál es la forma correcta de calcularla. Aunque para ello sería necesario un estudio de  luminotecnia, vamos a dar unas cuantas claves para movernos en esta maraña de lúmenes, luxes, vatios y demás.

Cómo se determina la eficiencia energética de una instalación de iluminación

El DB HE3 establece entre otras exigencias, un parámetro que evalúa la eficiencia energética de las instalaciones de iluminación en los edificios. Se trata del Valor de Eficiencia Energética de la Instalación (VEEI). A continuación os explicamos los aspectos fundamentales.

1. Qué es el VEEI y cómo se calcula

El apéndice A del DB HE3 incluye la definición de VEEI: el valor que mide la eficiencia energética de una instalación de iluminación de una zona de actividad diferenciada, cuya unidad de medida es el W/m² por cada 100 lux. Esta es su expresión:

VEEI = (P x 100) / (S x Em)

Donde:

• P es la potencia total de la lámpara en su conjunto medida en W. Se incluye también la potencia los equipos auxiliares como transformadores, cebadores, balastros y condensadores.
• S es la superficie iluminada en la zona a iluminar medida en m².
• Em es la iluminancia media horizontal mantenida en la superficie iluminada medida en lux. Se calcula como el cociente entre el flujo luminoso y la superficie (lm/m²).

Instrucciones para calcular de Lumen a Lux

En realidad las indicaciones de Lumen para el usuario final son bastante irrelevantes y solamente son datos orientativos que sirven de referencia para hacer comparativas, es decir una escala orientativa. Para el usuario final es más interesante la iluminancia que se puede alcanzar con una bombilla LED sobre una determinada superficie. Esto se mide en «LUX» y se determina con un luximetro, pero también se puede determinar mediante unos cálculos bastante simples, reflejados a continuación:

2. Cuál es el valor límite de eficiencia energética de una instalación de iluminación

Una vez sabemos cómo se calcula el valor del VEEI hay que comprobar que éste no excede el valor límite establecido por normativa teniendo en cuenta la limitación del consumo de energía, pero garantizando además el confort, la seguridad y la prestación visual adecuada para el desarrollo de cada tarea o actividad.

Para ello comprobamos el valor límite de eficiencia energética de la instalación establecido en la Tabla 2.1 del DB HE3.

Para calcular de Lumen a Lux se requieren los siguientes valores:

Lm = Lumen de la bombilla LED (flujo luminoso)

D = Distancia a la superficie a iluminar

A = Ángulo del HAZ luminoso o ángulo sólido

Coeficientes de utilización y mantenimiento

Para saber cuantos de los lúmenes que emite nuestra luminaria llegan realmente a la zona que queremos iluminar, debemos tener en cuenta dos factores: el coeficiente de utilización y el de mantenimiento.

Coeficiente de utilización

Nos indica la relación entre el número de lúmenes emitidos por la lámpara y los que llegan efectivamente al plano de trabajo. La forma ideal de obtenerlo es a través de las tablas que proporciona el fabricante de la luminaria, para ello suele ser necesario obtener previamente el indice del local (dimensiones) y el coeficiente de reflexión (material del los cerramientos).

Algunos coeficientes de reflexión según el color y material de los cerramientos:

• Blanco 0,7-0,85
• Techo acústico blanco 0,5-0,65
• Gris claro 0,4-0,5
• Gris oscuro 0,1-0,2
• Negro 0,03-0,07
• Hormigón claro 0,3-0,5
• Hormigón oscuro 0,15-0,25
• Granito 0,15-0,25

Coeficiente de mantenimiento

Es algo más sencillo que el anterior, si se presupone un ambiente limpio como por ejemplo un aula sería 0,8 , si el ambiente es más sucio estimaremos 0,6.

Flujo luminoso

Una vez tenemos estos datos, calcular el flujo luminoso (lúmenes) es sencillo:

/

Ahora, para conocer el número de luminarias necesarias, tendré que dividir el flujo luminoso total necesario por el que da cada luminaria. Supongo que es obvio pero por si acaso es necesario: las luminarias se deben distribuir uniformemente por el local.

3. Cómo se calcula el valor VEEI de una instalación de iluminación

El CTE permite utilizar cualquier método de cálculo siempre que se cumpla con las exigencias del DB HE3. Se podrá realizar bien manualmente o bien utilizando un programa informático. Una opción en este caso es realizar el cálculo del VEEI con Dialux. Sea cual sea el método empleado, éste aparecerá indicado en la memoria del proyecto.

Sin embargo, lo que no proporciona el CTE, son los valores de referencia para todas las variables que intervienen en el cálculo.

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Para establecer los parámetros de calidad y confort lumínico, se consideran aceptables por el DB HE3, los valores establecidos en las normas UNE EN 12464-1 y 2, la Guía Técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relativos a la utilización de lugares de trabajo y la UNE EN 12193.

Iv = Lm / Ω

Iv = Intensidad de luz (Candela – cd)

Lm = Flujo luminoso (Lumen)

Ω = Ángulo sólido

Descargar el conversor de Lumen a Lux

A continuación dispone de una herramienta muy útil para calcular el valor Lux de cualquier bombilla, recuerde que para espacios grandes área partido por área iluminado por una sola bombilla, también viene indicado en la hoja de cálculo.

Descargar calculadora de lumen a lux en Excel

Solo deberá introducir los valores del foco o bombilla LED que desea instalar en las casillas de color amarillo para obtener la equivalencia en Lux y comprar el valor obtenido con los valores orientativos reflejados en la tabla de Lux recomendados para distintas zonas del hogar.