INSTITUTO POLITÉ CNICO NACIONAL · correspondiente a la Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008....

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INST ES “PR ILUM EQUI TITUTO POLITÉCNICO NA SCUELA SUPERIOR DE INGE MECÁNICA Y ELÉCTRICA ROPUESTA DE DISEÑO DEL SIST MINACIÓN DEL ÁREA DE CASILLE IPO DE FUTBOL AMERICANO DE BLANCOS DEL IPN ZACATENC T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO D INGENIEROELECTRICISTA P R E S E N T A N SÁNCHEZ MÉNDEZ DIEGO DE JESÚ MERCADO CADENA SERGIO ASESORES: M. en C. HERNÁNDEZ LEDESMA D LIC. FEREGRINO LEYVA BLANC MÉXICO, D.F ACIONAL ENIERÍA A TEMA DE EROS DEL E BURROS CO” DE ÚS DAVID CA

Transcript of INSTITUTO POLITÉ CNICO NACIONAL · correspondiente a la Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008....

  • INSTITUTO POLITÉ

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA

    “PROPUESTA DE DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN DEL ÁREA DE EQUIPO DE FUTBOL AMERICANO DE BURROS

    INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

    “PROPUESTA DE DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN DEL ÁREA DE CASILLEROS DEL EQUIPO DE FUTBOL AMERICANO DE BURROS

    BLANCOS DEL IPN ZACATENCO”

    T E S I S

    QUE PARA OBTENER EL TÍ TULO DE

    INGENIEROELECTRICISTA

    P R E S E N T A N

    SÁNCHEZ MÉNDEZ DIEGO DE JESÚS

    MERCADO CADENA SERGIO

    ASESORES:

    M. en C. HERNÁNDEZ LEDES MA DAVID

    LIC. FEREGRINO LEYVA BLANCA

    MÉXICO, D.F

    CNICO NACIONAL

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ELÉCTRICA

    “PROPUESTA DE DISEÑO DEL SISTEMA DE CASILLEROS DEL

    EQUIPO DE FUTBOL AMERICANO DE BURROS BLANCOS DEL IPN ZACATENCO”

    TULO DE

    SÁNCHEZ MÉNDEZ DIEGO DE JESÚS

    MA DAVID

    LIC. FEREGRINO LEYVA BLANCA

  • AGRADECIMIENTOS

    La culminación del presente trabajo de tesis no se hubiese logrado de no haber contado con

    el gran apoyo del M. en C. David Hernández Ledesma y la Lic. Blanca Marina Feregrino

    Leyva como asesores de este proyecto, a quien agradezco profundamente por la dedicación

    y apoyo que nos brindaron para la realización de este gran trabajo.

    También agradecer al Ing. Villar Yepes José Arnulfo por las facilidades brindadas en

    cuestión de cálculos, características técnicas y costos, que fueron de suma importancia. Al

    Arq. Miranda Vázquez por el apoyo brindado en planos arquitectónicos.

    A los diferentes Coach´s, a la Lic. Lizzbeth García González y a todo el personal del

    casillero del equipo de footballamericano Burros Blancos del IPN Zacatenco, por las

    facilidades que nos brindaron en las instalaciones y la información de dicho inmueble.

    Al M. en C. Jesús Alberto Flores Cruz y al Ing. Ernesto Adolfo Niño Solís por formar parte

    de nuestro jurado, apoyarnos y realizar observaciones previas a la presentación del

    proyecto.

    A mi amigo y compañero de tesis, Mercado Cadena Sergio por la oportunidad de

    desarrollar este gran proyecto, el cual fue satisfactorio que a pesar de las dificultades que se

    presentaron, siempre estuvimos para darles solución.

    Atte. Diego de Jesús Sánchez Méndez

  • DEDICATORIA

    El terminación de una etapa muy importante en mi vida se ve plasmada y reflejada en el

    presente trabajo de tesis, el cual no se hubiese logrado sin el apoyo de todas aquellas

    personas que han confiado infinitamente en mí, por ello dedico el presente a:

    A MIS PADRES:

    -Gerardo Sánchez de Lucio

    -Araceli Méndez Núñez

    Como un testimonio de cariño, eterno agradecimiento por mi existencia, valores y

    formación académica.

    Porque sin escatimar esfuerzo alguno, han sacrificado gran parte de sus vidas para mi

    formación, y por qué nunca podre pagar todos sus esfuerzos brindados.

    Por lo que soy y por todo el tiempo que les tome pensando en mi…. GRACIAS.

    Con amor y respeto.

    D I E G O.

  • AGRADECIMIENTOS

    Al finalizar un trabajo tan arduo y lleno de dificultades como el desarrollo de una tesis es

    inevitable dejar de pensar en todas esas personas que colaboraron y fueron parte de este

    proyecto, que la culminación del mismo hubiese sido imposible sin la participación de

    personas e instituciones que han facilitado las cosaspara que este trabajo llegue a un feliz

    término. Por ello, es para mí un verdadero placerutilizar este espacio para ser justo y

    consecuente con ellas, expresándoles mis sinceros agradecimientos.

    Debo de agradecer de manera especial y sincera del M. en C. David Hernández Ledesma y la Lic.

    Blanca Marina Feregrino, quienes aceptaron el apoyarnos en la realización del proyecto, siempre confiaron

    en nosotros y nunca dudaron de nuestras capacidades.

    Mi más sincero agradecimiento Ing. Villar Yepes José Arnulfo quien nos apoyo con la

    implementación del cálculo para obtener los correctos resultados, así como el apoyo del

    Arq. Miranda Vázquez por brindarnos acceso a planos arquitectónicos.

    Debo destacar y de agradecer de manera muy especial a todo el staff que día a día entrega

    todo para que el equipo de footballamericano de Burros Blancos del “Instituto Politécnico

    Nacional” llegue a ser campeón y llene de orgullo y gloria al Instituto. Especial

    agradecimiento al Coach en jefe el Lic. Ernesto Alfaro del Villar, al Sr. Oscar .D. Herrera

    Ayala y a laLic. Lizzbeth García González, quienes en todo momento nos apoyaron y

    facilitaron el acceso a las instalaciones para la realización del proyecto. A familiares,

    amigos, compañeros, profesores, coach. Y a todos a aquellos quienes apoyaron este trabajo

    desde un principio mis más sinceros agradecimientos.

    Por último y no menos importante a mí amigo Diego de Jesús Sánchez Méndez quien en

    todo momento me apoyo y trabajo arduamente en la realización de este trabajo que como

    se esperaba tuvo un final exitoso. Gracias amigo.

    Atte. SERGIO MERCADO CADENA

  • DEDICATORIA El termino de este trabajo representa la culminación de una magnifica etapa de mi vida, y que representa el principio de una nueva. En la cual se verá reflejado el esfuerzo y arduo trabajo que se invirtió no solo por mí, sino por todos aquellos que dieron su apoyo incondicional en este lapso de mi vida por eso quiero dedicar este trabajo a: Mis padres por ser el pilar fundamental en todo lo que soy, en toda mi educación, tanto académica, como de la vida, por su incondicional apoyo perfectamente mantenido a través del tiempo. A mi madre, Sra. Verónica Cadena Pacheco Por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, por su ejemplo de perseverancia y constancia, por sus valores, por la motivación constante que me ha permitido ser una persona de bien, por ser la persona que me enseño a ser quien soy, pero sobre todo, por su amor incondicional. A mi padre, Sr. Sergio Mercado Morales. Por los ejemplos de perseverancia y constancia que lo caracterizan y que me ha infundado siempre, por el valor mostrado para salir adelante, por apoyarme en todos los aspectos de mi vida tanto deportivos y académicos. Por gran su amor y comprensión. A mi hermano, Sr. Oscar Mercado Cadena. Quien siempre me alentó a no rendirme, a dar el máximo en todo lo que realice y a siempre dar un segundo esfuerzo. A mi amor eterno Lic. Fabiola Aragón Mercado, Por siempre estar a mi lado, brindándome todo su amor, entrega, dedicación y sobre todo tenerme mucha comprensión y paciencia durante estos años de mi vida y quien ha sido una pieza clave en mi desarrollo profesional. Mil gracias porque siempre estas a mi lado sin condiciones. A familiares, amigos, y profesores por el inmenso apoyo y por hacer esto posible Gracias. Con amor y respeto. Sergio Mercado.

  • Índice Ingeniería Eléctrica

    ÍNDICE

    Pagina

    Introducción i

    Objetivos ii

    Justificación iii

    Índice de figuras iv

    Índice de tablas v

    CAPITULO I “MARCO CONCEPTUAL” 1 1.1 Sistemas de iluminación 2

    1.1.1 Sistema 2

    1.1.2 Iluminación 3

    1.2 Tipos de iluminación 12

    1.2.1 Natural 12

    1.2.2 Artificial 13

    1.3 Iluminación natural 14

    1.3.1 Interior 14

    1.4 Iluminación artificial 18

    1.4.1 Interior 18

    1.4.2 Exterior 22

    CAPITULO II “DIAGNÓSTICO” 23

    2.1 Evaluación de proyecto de iluminación 24

    2.1.1 Indicaciones de como llevar a cabo la evaluación 24

    2.1.2 Evaluación 25

    2.1.3 La influencia de la temperatura de color en el estado de animo y las aplicaciones de iluminación

    27

    2.1.4 Consejos para escoger la temperatura de color adecuada 27

    2.2 Guía de soluciones 27 2.2.1 Sistema de iluminación 27 2.2.2 Mantenimiento 28 2.2.3 Niveles de iluminación 28 2.2.4 Deslumbramientos 29 2.2.5 Reflejos molestos 30

    2.2.6 Desequilibrio de luminancia 32

  • Índice Ingeniería Eléctrica

    2.2.7 Contraste de la tarea 32 2.2.8 Eliminación de sombras 32 2.2.9 Reproducción del color 33 2.2.10 Parpadeos 33 2.2.11 Efectos estroboscópicos 33 2.2.12 Campo visual 33 2.3 Método de lumen 34 CAPITULO III “DISEÑO” 40

    3.1 Situación actual del sistema de iluminación del casillero 41

    3.2 Realización de cálculos paso a paso para obtener el numero de luminarios de cada estancia del casillero

    45

    3.3 Cálculos de cada una de las estancias del casillero 55

    CAPITULO IV “ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO” 171 4.1 Beneficio de usar lámpara T5 172

    4.2 Costo de la energía 174

    4.3 Análisis comparativo y de costos 178

    CONCLUSIONES 184 GLOSARIO DE TÉRMINOS 185 BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS 190 ANEXOS 191

  • i

    INTRODUCCIÓN

    El proyecto que se presenta nace de la necesidad de mejorar y modernizar el sistema

    de iluminación en las instalaciones de casilleros del equipo defootball americano “Burros

    Blancos del IPN” ubicado en la unidad Adolfo López Mateos, Zacatenco.

    Ya que las instalaciones datan de 1981 son antiguas y presenta deterioro, además

    de que la iluminación es ineficiente en los casilleros e inadecuada para las diferentes

    necesidades como son trabajos de oficina, exhibiciones en auditorios, trabajos de terapia en

    el área de enfermería, servicio de cafetería entre otros. Muchas de las lámparas no

    funcionan y los gabinetesse encuentran dañados.

    La iluminación de los auditorios no es adecuada y dificulta realizar las actividades,

    como la toma de notas y la explicación de las jugadas en los pizarrones etc.

    Modernizar la instalación eléctrica de iluminación, será la solución adecuada para

    esta problemática obteniendo una correcta iluminación, así como un ahorro en el

    consumo de la energía eléctrica, proponiendo el uso de equipo moderno de iluminación,

    así como su eficaz colocación para obtener un adecuado nivel de iluminación

    correspondiente a la Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008.

    Se propone el remplazo de lámparas fluorescentes T12 por lámpara fluorescentes

    T5, y así lograr tener un ahorro de la energía, que se reflejará en el costo por el uso de la

    misma.

  • ii

    OBJETIVO

    Proponer la modernizar del sistema de iluminación, en el área deportiva del equipo

    de football americano, Burros Blancos del IPN, para lograr obtener una iluminación

    adecuada, así como un ahorro en el consumo de la energía eléctrica.

    Realizar una correcta distribución de la iluminación, por medio de la adecuada

    selección de luminarios, así como cumplir con los niveles de iluminación recomendados

    por la NOM-025-STPS-2008 para las diferentes áreas del casillero.

  • iii

    JUSTIFICACIÓN

    El proyecto que se presenta nace de la necesidad de mejorar y modernizar el sistema

    eléctrico de iluminación en las instalaciones de casilleros del equipo de football americano

    “Burros Blancos del IPN” ubicado en la unidad Profesional Adolfo López Mateos,

    Zacatenco.

    Los planos originales datan de 1981, el casillero fue construido en ese entonces

    para el equipo de footballamericano “Pieles Rojas IPN”.

    Con el paso de los años en el casillero se han realizado diversas reconstrucciones y

    modificaciones hasta el día de hoy, considerando que la instalación eléctrica de

    iluminación no ha sido modificada adecuadamente, ya que no cuenta con los niveles de

    iluminación recomendados por la NOM-025-STPS-2008para las diferentes áreas del

    casillero como son comedor, oficinas, auditorio, gimnasio, por mencionar algunas.

    Para dar solución a esta problemática se diseñará un sistema de iluminación eficaz y

    económico, que proporcionará un ahorro de energía, utilizando técnicas de cálculo

    adecuadas para obtener una correcta distribución de la iluminación así como la

    implementación de equipo moderno.

  • iv

    ÍNDICE DE FIGURAS

    No. de Figura Descripción Pagina

    Figura 1 Tipos de Deslumbramiento. 11

    Figura 2 Orientación favorable y desfavorable de los edificios 14

    Figura 3

    Indicación sobre los distintos tipos de protección a utilizar sobre

    las ventanas para evitar deslumbramientos según orientación de

    la fachada en donde el aventanamiento está emplazado.

    15

    Figura 4 Comparación de lámpara a) con túnel solar b) 16

    Figura 5 Distribución de flujo tipo extensivo 28

    Figura 6 Luminaria con apantallamiento (Deslumbramiento) 29

    Figura 7 Reorientación de puesto de trabajo para evitar el

    deslumbramiento

    30

    Figura 8 Ubicación del puesto de trabajo con respecto a las luminarias 31

    Figura 9 Fuentes causantes de reflejos 31

    Figura 10 Sombras 32

    Figura 11 Ángulos de visualización 34

    Figura 12 a) Iluminación no uniforme con zonas de sombra, b)

    iluminación uniforme

    35

    Figura 13 Situación actual del sistema de iluminación de casilleros

    Burros Blancos

    43

    Figura 14 Comparación de distribución de luminarios (arriba distribución

    actual lámparas, las amarillas son las que funcionan

    actualmente, abajo distribución con el luminario propuesto)

    55

    Figura 15 Intercambio de luminarios 11

  • v

    ÍNDICE DE TABLAS

    No. de Tabla Descripción Pagina Tabla 1.1 Evaluación de los niveles de iluminación. 7

    Tabla 1.2 Niveles máximos permisibles del factor de reflexión. 8

    Tabla 2.1 Temperatura de color. 27

    Tabla 2.2 Capacidad de reproducción cromática de las lámparas. 33

    Tabla 2.3 Factores de reflexión de techos y paredes. 36

    Tabla 2.4 Cálculo de la relación del local. 37

    Tabla 2.5 Cálculo del índice del local. 38

    Tabla 2.6 Cálculo del factor de mantenimiento Fm y factor de utilización Fu. 39

    Tabla 3.1 Luminarios funcionales en los casilleros. 42

    Tabla 3.2 Niveles de iluminación recomendados por Sociedad Mexicana de Ingenieros en Iluminación. (S.M.I.I)

    44

    Tabla 3.3 Luminario propuesto Holophane. 47

    Tabla 3.4 Características de la lámpara T5. 48

    Tabla 3.5 Factor de mantenimiento. 49

    Tabla 3.6 Tabla de reflexiones aproximadas. 50

    Tabla 3.7 Coeficientes de utilización y especificaciones del luminario. 51

    Tabla 3.8 Coeficientes de utilización y especificaciones del luminario. 52

    Tabla 3.9 Luminarios funcionales en los casilleros con el luminario propuesto 170

    Tabla 4.1 Cargos por demanda y energía consumida año 2012, Región Central. 174

    Tabla 4.2 Costos de la energía anual, en los distintos casos. 178

    Tabla 4.3 Comparación de número de luminarios por habitación 178

    Tabla 4.4 Descripción y costos de los elementos 180

    Tabla 4.5 Descripción de costos de la energía en 1 y 5 años. 180

    Tabla 4.6 Costo total (Luminario y energía a 5 años). 181

    Tabla 4.7 Diferencia de ahorro 181

  • Capítulo 1 Página 1

    CAPITULO I

    “MARCO CONCEPTUAL”

    Este primer capítulo se refiere al marco conceptual, en el cual se describen y precisan los

    principales conceptos que se utilizarán en el proyecto, tales como la definición,

    características y tipos de iluminación, así como su clasificación de cada una de ellas.

    Se darán a conocer los factores que influyen en la iluminación, los pasos más importantes

    del proceso de planeación son el diagnóstico y el diseño.

  • Capítulo 1 Página 2

    1.1 Sistemas de iluminación

    1.1.1 Sistema

    Es el conjunto de partes o elementos que trabajan entre sí para realizar un objetivo

    particular. El concepto se utiliza tanto para definir un conjunto de conceptos como a objetos

    reales.

    Características de los sistemas

    Un sistema es organización y complejidad; un conjunto es combinación de cosas o partes

    que forman un todo. Es un conjunto de objetos que están unidos de forma

    interdependiente.

    Según Bertalanffy, sistema es un conjunto en el cual existen intercambios relacionados. De

    ahí se logran obtener dos conceptos: propósito u objetivo y globalismo o totalidad.

    • Propósito u objetivo: todos los sistemas tienen uno o varios propósitos. Los objetos

    como las relaciones, definen una distribución que trata siempre de llegar a un

    objetivo.

    • Globalismo o totalidad: si se tienen cambios en una unidad del sistema con

    probabilidad cambiaran otras. El efecto total se presenta como un ajuste en la

    totalidad del sistema. Hay una relación de causa/efecto.

    Una organización puede ser comprendida como un sistema, subsistema o un súpersistema,

    dependiendo de cómo se mire. El sistema total es aquel que se representa por todos los

    elementos y relaciones necesarias para la realización de un objetivo, dado un cierto

    número de restricciones. Los sistemas pueden trabajar, tanto en serie como en paralelo.

  • Capítulo 1 Página 3

    Tipos de sistemas

    Dependiendo de su constitución, pueden ser físicos o abstractos:

    • Sistemas físicos o concretos: compuestos por equipos, maquinaria, objetos y cosas

    reales.

    • Sistemas abstractos: compuestos por conceptos, planes, hipótesis e ideas. Muchas

    veces solo existen en el pensamiento de las personas.

    De acuerdo a su naturaleza, pueden cerrados o abiertos:

    • Sistemas cerrados: no existe intercambio con el medio ambiente que los rodea, son

    herméticos a cualquier influencia externa o ambiental. No reciben ningún recurso

    externo y nada producen que sea enviado hacia fuera.

    • Sistemas abiertos: Este si presenta intercambio con el medio ambiente, a través de

    entradas y salidas. Existe un intercambio de energía y materia con el ambiente. Se

    adaptan para sobrevivir. Su estructura es eficaz cuando el conjunto de elementos del

    sistema se organiza. Los sistemas abiertos no pueden sobrevivir aislados

    1.1.2 Iluminación

    El objetivo de diseñar lugares de trabajo adecuados para la visión, no es simplemente

    proporcionar luz, si no lograr que las personas puedan identificar lo que ven en un tiempo

    mínimo y sin tener fatiga visual.

    El 80% de la información que se requiere para realizar un trabajo se obtiene por medio de

    la vista.

    Se ha demostrado con estudios que las empresas o fábricas que cuentan con buenas

    condiciones de trabajo producen más y mejor que las que no tienen, la iluminación es un

    aspecto importante dentro de estas condiciones.

  • Capítulo 1 Página 4

    La falta de visibilidad así como los deslumbramientos causan un bajo rendimiento en el

    trabajo que se esté realizando, sin dejar de mencionar que estos factores también son causa

    de accidentes.

    Iluminación; iluminancia es la relación de flujo luminoso incidente en una superficie por

    unidad deárea, expresada en luxes

    El nivel de iluminación es la cantidad energía radiada mediante un plano de trabajo donde

    se desarrollan ciertas actividades.

    El plano de trabajo es la superficie horizontal, vertical u oblicua en donde usualmente se

    lleva a cabo la tarea deseada, los niveles de iluminación deben ser especificados y medidos.

    La iluminación complementaria es un alumbrado que se diseño para proporcionar un

    aumento del nivel de iluminación en un área determinada.

    La iluminación localizada es un alumbrado diseñado para lograr un aumento en la

    iluminación en el plano de trabajo.

    Un sistema de iluminación es el conjunto de luminarias que están destinados para

    proporcionar un determinado nivel de iluminación para la realización de actividades

    específicas.

    Normatividad

    NOM-001-SEDE-2005 (Iluminación).

    “Art. 110-16 Espacio de trabajo alrededor del equipo eléctrico (de 600v nominales o

    menos) alrededor de todo equipo eléctrico debe existir y mantenerse un espacio de acceso

    y de trabajo suficiente que permita el funcionamiento y el mantenimiento rápido y seguro

    de dicho equipo.

    d) Iluminación: Debe haber iluminación apropiada en todos los espacios de trabajo

    alrededor de todo el equipo de acometida, tableros de distribución de fuerza, paneles de

    alumbrado o de los centros de control de motores instalados interiormente.

  • Capítulo 1 Página 5

    No son necesarios otros elementos de iluminación cuando el espacio de trabajo este

    iluminado por una fuente de luz adyacente. En los cuartos de equipos y en donde estén

    instalados: tableros de distribución de fuerza, paneles de alumbrado o de centros de control

    de motores, la iluminación debe ser apropiada aun cuando se interrumpa el suministro de

    alumbrado normal

    Art. 110-34

    d) Iluminación. Debe haber iluminación apropiada en todos los espacios de trabajo

    alrededor del equipo eléctrico. Las cajas de salida de iluminación deben estar dispuestas de

    manera que las personas que cambien las lámparas o hagan reparaciones en el sistema de

    iluminación, no corran peligro por las partes vivas u otros equipos activos. En los cuartos

    de quipo eléctrico donde estén instalados equipos de más de 600v nominales la iluminación

    debe ser apropiada cuando se interrumpa el suministro de alumbrado normal..” 1

    NOM-025-STPS-2008.

    “Establecer los requerimientos de iluminación en las áreas de los centros de trabajo, para

    que se cuentecon la cantidad de iluminación requerida para cada actividad visual, a fin de

    proveer un ambiente seguro ysaludable en la realización de las tareas que desarrollen los

    trabajadores.

    Campo de aplicación

    La presente Norma rige en todo el territorio nacional y aplica en todos los centros de

    trabajo.

    Referencias

    Para la correcta interpretación de esta Norma, debe consultarse la siguiente norma oficial

    mexicanaVigente o la que la sustituya:NOM-008-SCFI-2002, Sistema general de unidades

    de medida.”2

    1NOM-001-SEDE-2005 2NOM-025-STPS-2008.

  • Capítulo 1 Página 6

    Niveles de iluminación.

    Para lograr tener un nivel adecuado de iluminación, primero debemos identificar el área

    donde se implementara el sistema de iluminación es decir, realizar un reconocimiento.

    El propósito de un reconocimiento es determinar las aéreas y puestos de trabajo que

    cuenten con una deficiente iluminación o que se presenten deslumbramientos, se debe

    realizar un recorrido por las aéreas del centro de trabajo donde se implemente el sistema,

    así como recopilar la información técnica y administrativa que permita seleccionar los

    niveles adecuados de iluminación de los puestos de trabajo por evaluar.

    La información que debe recabarse y registrarse es la siguiente:

    • Plano de distribución de áreas, luminarias, maquinaria y equipo.

    • Descripción del proceso de trabajo.

    • Descripción del puesto de trabajo.

    Los niveles que se ocupan para las distintas zonas y aéreas de trabajo se pueden encontrar en la NORMA Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008, Condiciones de iluminación en los centros de trabajo, Así como en el “Manual de Niveles de Iluminación Recomendados en México de Artefactos Lumínicos S.A. DE C.V.”3 Evaluación de los niveles de iluminación

    Las áreas de trabajo se deben dividir en zonas del mismo tamaño, de acuerdo a lo

    establecido en la columna A (número mínimo de zonas a evaluar de la siguiente tabla), y

    realizar la medición en el lugar donde haya mayor concentración de trabajadores o en el

    centro geométrico de cada una de estas zonas. En caso de que los puntos de medición

    coincidan con los puntos focales de las luminarias, se debe considerar el número de zonas

    de evaluación de acuerdo a lo establecido en la columna B, (número mínimo de zonas a

    considerar por la limitación) de la tabla 1.

    3Manual de Niveles de Iluminación Recomendados en México de Artefactos Lumínicos S.A. DE C.V.

  • Capítulo 1 Página 7

    Tabla1.1. Evaluación de los niveles de iluminación.

    Índice de área A) Número mínimo de

    zonas a evaluar

    B) Número de zonas a considerar

    por la limitación

    IC < 1 4 6

    1 ≤ IC < 2 9 12

    2 ≤ IC

  • Capítulo 1 Página 8

    Factor de reflexión

    Es la relación que existe entre la luz reflejada por una superficie y la luz incidente sobre

    ella, se puede conocer con la siguiente ecuación.

    R=���������������������������

    x100Ecuación 1.B

    Para realizar la medición de la iluminación reflejada se coloca la célula del luxómetro de

    cara a la superficie. Se retira la célula, lentamente, de 10 a 15 cm de la superficie. Se

    registra la lectura A (Iluminación reflejada).

    Se coloca la célula sobre la superficie, orientada en sentido contrario. Se registra la lectura

    B (Iluminación incidente). Dividiendo la lectura A entre la lectura B se obtiene un valor

    aproximado del factor de reflexión de la superficie medida (ver sig. Tabla 1.2).

    Tabla 1.2. Niveles máximos permisibles del factor de reflexión.

    Concepto Niveles máximos permisibles de

    reflexión K f

    Techos 90 %

    Paredes 60%

    Plano de trabajo 50 %

    Suelos 50 %

    NOTA: Se considera que existe deslumbramiento en las áreas y puestos de trabajo, cuyo Kf

    supere los valores de la tabla.

    La evaluación de los niveles de iluminación debe realizarse en una jornada laboral bajo

    condiciones normales de operación. Se puede hacer por áreas de trabajo, puesto de trabajo o

    una combinación.

    La evaluación debe realizarse y registrarse al menos cada dos años, o antes si se modifican

    las tareas visuales, el área de trabajo o lo sistemas de iluminación.

  • Capítulo 1 Página 9

    Si en el resultado de la evaluación se observa que los niveles de iluminación en los puntos

    de medición para las tareas visuales o áreas de trabajo están por debajo de los niveles

    indicados por la norma, o que los factores de reflexión estén por encima de lo establecido,

    se debe dar mantenimiento, modificar el sistema de iluminación o su distribución, y en caso

    necesario, instalar la iluminación complementaria o localizar donde se requiera de una

    mayor iluminación, para lo cual se deben considerar los siguientes aspectos:

    a. Evitar el deslumbramiento directo o por reflexión del trabajador;

    b. Seleccionar un fondo visual adecuado a las actividades de los trabajadores;

    c. Evitar bloquear la iluminación durante la realización de la actividad;

    d. Evitar las zonas donde existan cambios bruscos de iluminación.

    Criterios para diseño de un sistema de iluminación:

    Para los ámbitos de trabajo se utilizan tres tipos de iluminación artificial:

    a) Iluminación general uniforme.

    b) Iluminación general con apoyo de iluminación localizada.

    c) Iluminación general localizada.

    Iluminación general uniforme.

    Una instalación de iluminación general uniforme es aquella en que las luminarias se

    distribuyen de tal forma que se obtenga una iluminación uniforme en todos los posibles

    planos de trabajo.

  • Capítulo 1 Página 10

    Iluminación general con apoyo de iluminación localizada.

    Se complementa la iluminación general con puntos de luz en lugares concretos en los que

    se requiere un nivel de iluminación más elevado. Este es el caso del trabajo con una

    máquina de coser donde se requiere un nivel de iluminación alto en el área donde la aguja

    trabaja.

    Si, en este caso, la iluminación general no es la adecuada, se puede producir un contraste

    elevado entre la pequeña área que requiere nuestra visión y la periferia. Por ello, se debe

    establecer que la iluminación general no sea inferior a tres veces la raíz cuadrada de la

    iluminación localizada requerida:

    Ig> 3*√ IiEcuación 1.C

    Donde:

    Ig = Iluminación general

    Ii = Iluminación localizada

    Iluminación general localizada.

    Si se conoce la ubicación de cada puesto de trabajo, se pueden distribuir las luminarias de

    forma que se proporcione a cada puesto el nivel de iluminación adecuado, sin que generen

    problemas de brillos y reflejos. Se deben distribuir las luminarias de forma que la luz incida

    en los escritorios de forma lateral.

    Uno de los aspectos más importantes en la evaluación de los deslumbramientos es el ángulo

    en el que se ve el foco luminoso.

    El punto esencial que se debe retener es que, cuanto más se aproxima una fuente luminosa a

    la línea de visión del observador, más deslumbrante se hace aquélla.

    El deslumbramiento aumenta rápidamente cuando el ángulo D disminuye.

  • Capítulo 1 Página 11

    Figura.1 Tipos de Deslumbramiento.

    Es posible reducir el reflejo de alguna superficie con el uso de superficies que no brillan o

    color mate y con una orientación diferente de la superficie de trabajo o tarea, además de las

    modificaciones recomendadas para el reflejo directo.

    Tanto el color como la textura tienen efectos psicológicos en las personas. Los analistas

    usan colores para reducir los contrastes fuertes, aumentar la reflectancia, resaltar los

    peligros y llamar la atención a ciertas características del entorno de trabajo.

  • Capítulo 1 Página 12

    1.2 Tipos de iluminación

    1.2.1 Natural

    La luz natural es básicamente la mejor que cualquier fuente artificial de luz ya que cuenta

    con un apropiado diseño, se puede eliminar la luz artificial por una gran cantidad de tiempo

    del día en los edificios, comercios e industrias entre 9 y 13 horas, por consecuencia se

    obtienen ahorros en el consumo de energía eléctrica que alimenta el sistema de iluminación

    artificial, así como lograr ahorros importantes en la economía de la empresa.

    Existe un gran interés en conocer la influencia que tiene la luz natural en el ser humano y

    los efectos que esta provoca en el desarrollo de sus actividades. Los estudios demuestran

    que hay una relación entre la productividad, ánimo, permanencia y confort en lugares

    iluminados con iluminación natural. Las empresas que han comprobado que la luz natural

    tiene una afectación importante en el desempeño positivo de sus empleados, han logrado

    mejoras importantes en retención de empleados, reducción de ausentismo e incremento en

    la productividad. En el área comercial, todos los estudios indican que las ventas se ven

    incrementadas con estas prácticas ya que las personas perciben mejor la imagen

    tridimensional de los productos, los colores son más reales y las personas tienden a

    permanecer más tiempo en las tiendas iluminadas con iluminación natural, lo que redunda

    en mayores ventas.

    “300 luxes de luz artificial no son iguales que 300 luxes de luz natural. La luz del sol nos da

    entre 50,000 y 100,000 luxes de niveles de iluminación en el exterior, mientras que los

    diseños en los interiores de los inmuebles van de los 200 a los 1200 luxes. La luz natural

    tiene una “mejor calidad de luz” que la iluminación artificial.”4

    4http://www.energizaonline.com/es/index.php?option=com_content&view=article&id=67&Itemid=28&lang=esDomingo 11 de marzo del 2012 19:29

  • Capítulo 1 Página 13

    1.2.2 Artificial

    La luz artificial es indispensable cuando la natural desaparece, ya sea porque es de noche, o

    bien, un espacio concebido con un concepto oscuro. La luz artificial permite crear efectos

    visuales como: aumentar el espacio o disminuirlo. Además, puede modificar las

    percepciones y sensaciones.

    Tomando en cuenta lo anteriormente, podemos seguir algunos consejos para que la

    iluminación sea óptima:

    “Renovar la iluminación: Implica mantener un constante dinamismo de la luz, acorde con

    las necesidades del hogar o de la oficina. Siempre es importante conocer qué queremos

    lograr en cada ambiente. De nada sirve que estéticamente esté bien, si no logramos

    sensaciones que brinden un ambiente agradable a las personas.

    Interruptor de intensidad o dimmer (dispositivo usado para regular la tensión de una o

    varias lámparas): Con dicho aparato, tenemos la posibilidad de ir variando el clima según

    vaya pasando el día o la noche. De este modo, se reduce la monotonía, y aumenta el

    dinamismo.

    Combinación de distintos tipos de luz en un mismo espacio: Es ampliar las posibilidades de

    que un ente pueda tener distintos momentos en un mismo espacio, es decir, concentración,

    relajación, entre otros.

    Óptima distribución de la luz: La luz base siempre debe ser suave, evitando el

    deslumbramiento o la falta de luz. Las luces complementarias se enfocan en destacar una o

    varias zonas en particular (lectura, recepción de visita o clientes, trabajo, entre otras).”5

    5http://www.arqhys.com/construcciones/iluminacion-artificial-interiores.html Domingo 11 de marzo del 2012 19:59

  • Capítulo 1 Página 14

    1.3 Iluminación natural

    1.3.1 Interior

    La iluminación natural es una gran alternativa para la iluminación en interiores ya que su

    aporte es muy valioso no solo en la cantidad, sino también en la calidad de la iluminación.

    En el diseño preliminar de un edificio así como el diseño de los elementos que se desean

    captar es decir dirigir y distribuir la luz natural, el criterio visual y los requerimientos

    básicos de iluminación deben ser previamente conocidos.

    Objetivos del diseño

    En la figura 2 se muestra el diseño de como debe procurarse optimizar la orientación y la

    colocación de los edificios es decir que tengan la colocación más adecuada para así

    aprovechar al máximo la luz natural, con distintas formas y orientaciones.

    Figura.2 Orientación favorable y desfavorable de los edificios

    Las ventajas utilizadas para aprovechar la luz natural en la iluminación de interiores, los

    objetivos de diseño son:

    I. “Maximizar la transmisión de luz por unidad de área vidriada (marcos y ventanas).

    II. Controlar la penetración de luz solar directa sobre el plano de trabajo.

    III. Controlar el contraste de claridad dentro del campo visual de los ocupantes,

    especialmente entre las ventanas y las superficies circundantes del local.

  • Capítulo 1 Página 15

    IV. Minimizar el efecto de reducción de ingreso de radiación debido al ángulo de

    incidencia de la luz efecto, reducción por coseno. Esto significa que

    aventanamientos ubicados en la parte alta de los muros producen más iluminancia

    que una ventana más baja de la misma área.

    V. Minimizar el deslumbramiento de velo sobre los planos de trabajo, resultante de la

    visión directa de la fuente de luz en las ventanas superiores.

    VI. Minimizar las ganancias de calor diurno durante el período de verano.

    VII. Maximizar las ganancias térmicas diurnas en invierno para permitir la calefacción

    natural los espacios.

    VIII. Proveer sombra sobre las áreas vidriadas para evitar sobrecalentamientos

    estacionales o deslumbramientos según la orientación de la fachada donde está

    ubicada la ventana.

    Figura .3 Indicación sobre los distintos tipos de protección a utilizar sobre las ventanas

    para evitar deslumbramientos según orientación de la fachada en donde el aventanamiento está

    emplazado.”6

    6Capítulo 11 Luz Natural e Iluminación de Interiores Andrea Pattin

  • Capítulo 1 Página 16

    Túnel solar:

    Es un aditamento de los tubos de luz para llevar al interior de la habitación la iluminación

    del día. En aquellos lugares que no tienen ventana pueden recibir así luz natural desde el

    techo, como es el caso en baños y cocinas. El concepto de túnel solar resulta muy práctico

    ya que permite conducir la luz por una vía que se puede encontrar o no en línea recta

    vertical. Estos recursos dan paso a la luz exterior durante el día a los ambientes de la casa.

    “Este ingenioso recurso (Túnel de luz) puede transformar rápidamente ambientes y

    espacios interiores, haciéndolos más habitables y mejorando el nivel de la iluminación.

    a) Iluminación sin túnel de luz b) Iluminación con túnel de luz

    Figura .4 Comparación de lámpara a) con túnel solar b)

    No solamente la luz es útil para el quehacer de cada día, también es un elemento

    indispensable para la vida sana, Puede evaluarse a través del humor o estado de ánimo.”7

    En las ventanas se debe tener en cuenta la selección del tamaño, así como también su

    orientación e incluso los cristales que utiliza.

    Una cuestión importante son las ventanas y tragaluces tradicionales que pueden introducir

    luz natural, pero al estar mal orientados pueden producir una pérdida de calor significativa.

    7http://arquitecturadecasas.blogspot.mx/2010/01/luz-natural-en-interiores.html Lunes 09 de abril del 2012 18:00

  • Capítulo 1 Página 17

    Por lo tanto, la energía que se ahorra mediante la reducción de la iluminación artificial

    puede ser derrochada con la energía necesaria para el funcionamiento de los sistemas de

    climatización.

    Existen distintas formas de aprovechar la luz del día, por lo que se pueden enmarcar en tres

    grupos, la iluminación lateral proveniente generalmente de las ventanas, la iluminación

    cenital aprovechando la posición del sol y su incidencia por el techo, y la iluminación

    combinada.

    Las ventanas son el modo más común y antiguo para la entrada de luz en los interiores de

    una vivienda. Deben orientarse para producir una combinación adecuada de luz,

    dependiendo del clima y la latitud. Las ventanas son el medio principal en el ingreso de luz

    en una construcción, y su ubicación es de suma importancia. Orientar ventanas hacia el este

    u oeste es aconsejable, las ventanas en contra de esta posición pueden absorber luz difusa

    proveniente del ambiente y del exterior.

    Estantes de luz o bandejas reflectoras. Una manera de mejorar la iluminación a través de

    las ventanas es utilizar una estructura de color blanco que reflecte la luz del sol al interior

    de la estancia. Esta superficie plana se encuentra en forma vertical en la parte central de la

    ventana. La luz es proyectada hacia el interior reflejándose en el techo pintado color blanco

    ilumina toda la habitación reduciendo considerablemente la oscuridad del interior. También

    el estante permite la reducción del deslumbramiento en las proximidades a la ventana.

    Los tragaluces o claraboya son una de las formas de aprovechamiento de la luz natural a

    través de un sistema de luz cenital. Los tragaluces incorporan más luz que una ventana a la

    vivienda por encontrarse en el tejado, a pesar de que sean de menor tamaño, la distribuyen

    uniformemente por la habitación. Por esto pueden tratarse de una buena opción cuando la

    luz del día se utiliza para iluminar un espacio.

    A pesar de la buena iluminación que otorga, este sistema de claraboya, tiene su lado

    negativo.

  • Capítulo 1 Página 18

    A través de la claraboya se elimina el calor durante el invierno, siendo esta una pérdida

    significativa para temporadas frías debido a que el aire caliente asciende en el interior de la

    vivienda, y esto se contradice con un sistema de calefacción pasivo. Al contrario en verano

    entra una gran cantidad de calor acompañando a la luz, que puede mitigarse con la apertura

    de la misma.

    Otras desventajas de los tragaluces es que el pico de luz es alrededor del mediodía,

    justamente cuando el calor y la luz que suministran son menos necesarios, aunque existen

    distintos formas y diseños de claraboyas que aprovechan con mayor eficiencia la luz solar

    durante todo el día. Además los tragaluces mal construidos o ubicados en el sitio

    equivocado son fuente principal de calor.

    “Tubos de luz o lumiductos es otro dispositivo, también llamados tubos solares y

    lumiductos, situados en un techo y orientando la luz a una estancia interior a través de un

    tubo que posee en el interior materiales refractantes. No permiten tanto la fuga de calor en

    épocas invernales como los tragaluces, porque tienen menos superficie expuesta. También

    es más fácil adaptarlos en los edificios existentes, y especial para habitaciones que no

    cuentan con ventanas u otras fuentes de luz natural.”8

    1.4 Iluminación artificial

    1.4.1 Interior

    “Buena parte de las actividades humanas se realizan en el interior de edificios con una

    iluminación natural, a menudo es insuficiente. Por ello es necesaria la presencia de una

    iluminación artificial que garantice el desarrollo de estas actividades. La iluminación de

    interiores es un campo muy amplio que abarca todos los aspectos de nuestras vidas desde el

    ámbito domestico al del trabajo o el comercio. La luz artificial puede afectar la decoración

    y la percepción del espacio en general; realizando, atenuando o variando los colores, las

    formas y las texturas.”9

    8http://www.elmercadodelavivienda.com/ganando-iluminacion-natural-en-interiores.html Lunes 09 de abril del 2012 18:36 9Apuntes de luminotecnia del profesor Mario Chávez Garnica del CECyT 11

  • Capítulo 1 Página 19

    “A continuación, damos algunos consejos sobre el uso de iluminación artificial en

    interiores.

    La luz en la decoración. Tenga presente que, en muchos casos, con sólo renovar la

    iluminación se pueden lograr grandes cambios. A veces, los mismos pueden obtenerse con

    la incorporación a la llave de encendido de un interruptor de intensidad o dimmer, el cual

    permitirá crear diferentes climas con la misma lámpara.

    La iluminación interior puede ser diferente, dependiendo de la habitación a iluminar.

    Cuando pensamos en cómo iluminar un ambiente, debemos atender que debe tener un

    sentido de unidad con el resto de la casa.

    Organizar un esquema lumínico general requiere definir qué función, tanto estética como

    práctica, cumplirá la luz artificial en cada ambiente. La combinación de distintos tipos de

    luz en un mismo espacio (general, puntual, de ambiente o decorativa), que, además,

    enciendan de manera independiente, permite interesantes recursos decorativos.

    Debe procurarse que la luz general sea suave, evitando tanto el deslumbre como la falta

    indispensable para ver dónde caminamos. Los otros tipos vendrán luego, destacando alguna

    zona en particular o distribuyendo otras luces en áreas de trabajo o zonas de lectura.

    La luz intensa provoca energía, la suave puede dar sueño. Un exceso de luz intensa puede

    producir deslumbramiento y con ello fatiga y dolor en los ojos. El exceso puede estar dado

    por varios factores, tanto por una mala colocación del artefacto como por un excesivo

    contraste entre luces y sombras. La luz cálida tiende a relajar y hacernos sentir a gusto; la

    luz fría nos tranquiliza.

    No hay que tener miedo de iluminar bibliotecas. Una biblioteca sin iluminar puede dar un

    aspecto oscuro al lugar. Puede hacerse mediante apliques externos que enfoquen directo a

    la biblioteca o con luces empotradas en su interior.

    Las luces de lectura o trabajo corresponde colocarlas a la izquierda, si la persona es diestra,

    o a la derecha, si es zurda. En ambos casos, es ideal acompañarla con una luz general

    suave, para evitar deslumbramientos.

  • Capítulo 1 Página 20

    Las lámparas de mesa y de pie conviene comprarlas teniendo en cuenta la altura y volumen

    de los muebles. Las de pie suelen ser más flexibles, porque se pueden mover por la

    habitación o cambiarlas de lugar sin problemas. Utilice lámparas con brazos y/o altura

    regulables; esto les dará una mayor flexibilidad. Tenga en cuenta que las paredes, objetos,

    texturas y telas claras aportan luminosidad.

    Algunas de las características de la iluminación artificial es que puede afectar la

    decoración, realzando, atenuando o variando los colores, las formas, las texturas y el

    espacio. Por eso es importante conocer las alternativas de iluminación y sus principales

    características.

    Básicamente, existen tres divisiones fundamentales:

    I- Iluminación (general, puntual, de ambiente y decorativa).

    II- Fuentes de luz (incandescentes de filamento, incandescentes halógenas y de

    descarga).

    III- Sistemas de iluminación (directa, indirecta, semidirecta, semi indirecta y

    difusa).

    Los tipos de iluminación es uno de los conceptos más importantes que se necesita conocer.

    Existen cuatro tipos básicos de iluminación. Se dice que el modo clásico de iluminar un

    ambiente es combinar iluminación general con puntual. Luego, se piensa en la de ambiente

    y decorativa. Tenga en cuenta que contar con distintos tipos de luz en un mismo espacio

    que enciendan de manera independiente aporta un poderoso recurso práctico y decorativo.

    Del conocimiento, la combinación y el buen uso de los diferentes tipos, obtenemos la mejor

    herramienta para planificar la iluminación de interiores.

    La iluminación en general .Permite ver y desplazarse por un cuarto, sin molestia de

    sombras o zonas más o menos iluminadas.

    Generalmente, utiliza un punto de luz por encima del ojo, colgando del techo o en apliques

    de pared. Es importante que se pueda encender y apagar desde la entrada de la habitación.

  • Capítulo 1 Página 21

    Cuando se planifica la iluminación general, hay que tener cuidado de no generar contrastes

    muy marcados entre habitaciones, siendo lo mejor una luz pareja para todos los ambientes;

    principalmente, en áreas de paso y escaleras.

    La luz intensa provoca energía y vitalidad. Un recurso excelente para manejar la intensidad

    es mediante un regulador de intensidad o dimmer.

    Iluminación puntual e s un tipo de luz intensa y centrada que tiene por objeto iluminar un

    área de trabajo o actividad. Es un buen complemento de la decoración y acompaña la luz

    general. Para zonas de lectura y escritura, se utilizan lámparas de pie o mesa. Otros tipos de

    apliques de pared o luces en techo sobre una guía son útiles para áreas de preparación de

    comidas o de trabajo.

    La relación entre luz general y puntual se debe complementar buscando un equilibrio.

    Evitar por un lado el deslumbre y por otro, la excesiva proyección de sombras.

    En baños y cocinas, la luz puntual es tan importante como la luz general.

    Iluminación de ambiente es un tipo de iluminación más teatral, orientada sólo a crear un

    cierto ambiente y que emite una luz insuficiente para iluminar una actividad. El diseño del

    artefacto o la forma en que proyecta la luz se elige antes que cualquier consideración

    práctica.

    Este tipo de iluminación puede estar dado por un efecto particular en la forma de colocar

    las luces. Un recurso interesante es utilizar reguladores de intensidad para convertir la luz

    general o puntual en luz ambiente.

    Iluminación decorativa se utiliza para realzar detalles arquitectónicos o iluminar

    especialmente un objeto, como pueden ser un cuadro, una escultura o una planta.”10

    10http://www.lanueva.com/edicion_impresa/nota/4/12/2010/ac4033.html Lunes 30 de abril del 2012 12:30

  • Capítulo 1 Página 22

    1.4.2 Exterior

    La iluminación de áreas exteriores en general requiere del uso de varias lámparas que en

    conjunto logran distribuir correctamente la iluminación para cubrir el espacio que se desea

    iluminar.

    Algunos conceptos que se utilizan en la iluminación de exteriores son:

    Reflectores: cuando los rayos de luz son redirigidos mediante reflectores.

    Proyectores: cuando los rayos de luz son redirigidos mediante reflexión y refracción

    (prismas)

    Luminaria: es la aplicación de lámpara y carcaza cuando su finalidad es redistribuir la luz

    en alguna zona determinada, más que concentrarla como es el objetivo de reflectores y

    proyectores.

    “La iluminación exterior puede emplearse para realzar la fachada del establecimiento, con

    lo cual puede lograrse que las personas se sientan atraídas e ingresen. Iluminación adosable

    a la pared. Se coloca en las paredes de los jardines o pasadizos. Provocan un

    efecto de iluminación puntual. Estacas, éstas se incrustan en el piso e iluminan de abajo

    hacia arriba, dando énfasis a la zona a la cual alumbran. Ejercen un efecto de rayo de luz y

    hacen que los muros se vean más altos. Postes, son elementos longitudinales a diferentes

    alturas, donde se colocan una, dos, tres o más luminarias, dependiendo de la altitud de los

    mismos.”11

    11http://www.arqhys.com/arquitectura/natural-artificial-luz.html Lunes 30 de abril del 2012 12:30

  • Capítulo 2 Página 23

    CAPÍTULO II

    “DIAGNÓSTICO”

    En este capítulo se hablará sobre el diagnóstico que se realizará para la modificación en el

    sistema de iluminación de casilleros de burros blancos IPN Zacatenco. Se analizará las

    fortalezas y debilidades que presentan la instalación actual de los casilleros.Se indicará los

    pasos a seguir para realizar la evaluación de las instalaciones.

  • Capítulo 2 Página 24

    2.1 Evaluación del proyecto de iluminación

    El acondicionamiento de la iluminación en los puestos de trabajo tiene como objeto

    favorecer y facilitar la percepción visual con la finalidad de asegurar la correcta ejecución

    de las tareas la seguridad y bienestar de quienes las realizan.

    Una iluminación deficiente es aquella que proporciona errores y accidentes, tales como

    la aparición de fatiga visual y de otros trastornos visuales y oculares. A pesar de esta

    evidencia, no es muy frecuente encontrar puestos de trabajo mal iluminado o con un

    mantenimiento deficiente del sistema de iluminación.

    En otras ocasiones, el acondicionamiento de la iluminación se limita al aspecto de nivel de

    iluminación sin tener en cuenta otros requisitos importantes referidos a la calidad de la

    misma. Con frecuencia, esta situación viene motivada por las dificultades que presenta el

    análisis y la evaluación de los diversos aspectos que intervienen en la iluminación de los

    puestos de trabajo, algunos de los cuales no son fácilmente abordables por personas no

    especialistas. Consientes de este problema, en el capitulo III se realiza un análisis y una

    evaluación de los niveles de iluminación.

    2.1.1 Indicaciones de cómo llevar a cabo la evaluación del nivel de iluminación

    La mayor parte de los aspectos que determinan las condiciones de iluminación pueden ser

    comprobados directamente por el técnico, mediante la observación del puesto de trabajo y

    teniendo en cuenta la opinión del trabajador.

    La opinión de las personas que desarrollan su trabajo en el lugar a evaluar resulta

    especialmente útil para determinar si el nivel de iluminación existente en el puesto de

    trabajo es suficiente para realizar la tarea.

  • Capítulo 2 Página 25

    Es preciso realizar mediciones de los niveles de iluminación, el resultado de dichas

    mediciones debe ser comparado con los niveles mínimos de iluminación, sobre lugares de

    trabajo y con los niveles recomendadospor laNORMA Oficial Mexicana NOM-025-STPS-

    2008, Condiciones de iluminación en los centros de trabajo.

    2.1.2 Evaluación

    “Las condiciones de un sistema de iluminación se relacionan con las necesidades visuales

    de los trabajadores que ocupan los ambientes iluminados. Es cierto que el sistema visual

    humano posee una notable capacidad de adaptación, pudiendo desarrollar tareas bajo

    condiciones de iluminación muy distinta, existe una relación que demuestra un vínculo

    entre bienestar y productividad con condiciones de iluminación. Esta es la principal razón

    por la cual la instalación de un local debe suministrar a sus ocupantes la calidad de

    iluminación necesaria para el tipo de actividad que allí se realice.

    Estas son las denominadas Condiciones deServicio que deben caracterizar a toda

    instalación de iluminación. Las condiciones de visión, confort y atmósfera visual, que en

    adelante se mencionarán simplemente como “Condiciones Visuales y de Diseño” (CVD),

    son el objetivo primordial de todo sistema de iluminación y nunca deberían situarse por

    debajo de los valores mínimos recomendables, bajo riesgo de deteriorar la seguridad

    laboral, la higiene visual o la productividad. Un sistema de iluminación requiere como

    punto de partida la definición de cada uno de los componentes de las CVD:

    Condiciones de visión: Aquellas necesarias para el desarrollo normal de las actividades

    visuales del local; están satisfechas por la mínima cantidad de luz necesaria sobre el plano

    de trabajo.

    Confort visual: Implica la ausencia de deslumbramiento y el correcto balance de

    luminancias.

  • Capítulo 2 Página 26

    Atmósfera Visual: (o Ambientación) Puede definirse como la impresión que el espacio

    iluminado causa en las personas, producida por una conjunción de aspectos del local como

    color de paredes, tipo y disposición de mobiliario, etc. La iluminación juega un papel

    importante en la ambientación.

    La iluminación horizontal puede determinarse por medición o por cálculo. Este último

    caso se emplea en instalaciones proyectadas. En la medición de instalaciones hay que

    desechar cualquier aporte de luz natural, haciendo las verificaciones preferentemente en

    horarios nocturnos.

    La preservación de las CVD es un punto primordial para la correcta distribución de la

    iluminación, lo contrario puede conducir a un decremento de las condiciones de visión o de

    valorización del espacio. Si un local no reúne los valores mínimos de iluminación, debe

    suponerse que no está suministrando a los usuarios las condiciones mínimas de visión, lo

    cual podría involucrar desconfort y baja productividad, además de configurar un

    incumplimiento de los niveles de iluminación recomendados. Un sistema así no puede ser

    considerado eficaz aunque la cantidad de energía consumida fuera menor a cualquier

    otro.”12

    12Leonardo Assaf. Procedimientos de Auditorías para la Evaluaciónde Instalaciones de Iluminación de Edificios No Residenciales

  • Capítulo 2 Página 27

    2.1.3 “La influencia de la temperatura de color en el estado de ánimo y las aplicaciones

    de iluminación.

    Tabla 2.1Temperatura de color

    Temperatura de color kelvin Efectos y ambientes asociados Aplicaciones recomendadas

    Blanco incandescente 2700 Amistoso, intimo, relajante, personal Restaurantes, hoteles, cafés

    Blanco cálido 3000 Amistoso, invitante, exclusivo Recepciones, salones,

    boutiques

    Blanco neutro

    3500-4000

    Fresco, limpio, eficiente, productivo

    Oficinas, salas de

    conferencia, escuelas,

    negocios, varios

    Blanco frio 5000 Impersonal, dinámico, activo, movido Universidades, hospitales,

    negocios abiertos las 24 hrs.

    Blanco luz de día 6500 Impersonal, dinámico, activo, movido Universidades, hospitales,

    negocios abiertos las 24 hrs.

    2.1.4 Consejos para escoger la temperatura de color adecuada

    Si se desea un ambiente que transmita estilo y eficacia, se recomienda utilizar tonos neutros

    como el de las fuentes luminosas con temperaturas de color alrededor de los 4000K. Estas

    son apropiadas para todo tipo de áreas de trabajo como en la mayoría de las oficinas.”13

    2.2 Guía de soluciones

    2.2.1 Sistema de iluminación

    “En los lugares donde sea posible disponer de luz natural, mantener limpios y libres de

    obstáculos las ventanas.

    Los puestos de trabajo no deben ser iluminados únicamente con iluminación localizada,

    ésta debe ser usada sólo para complementar la iluminación general en aquellas tareas

    quetengan mayores exigencias visuales y en los casos en los que eltrabajador necesite

    13Philips Lighting México, Catálogo General de Lámparas, 2010 / 2011

  • Capítulo 2 Página 28

    mayor nivel de iluminación, debido a sus características o limitaciones de la capacidad

    visual.

    2.2.2 Mantenimiento

    Mantener limpias las lámparas y luminarias y proceder a su rápida sustitución en caso de

    avería o deterioro. La manera más eficaz de conseguir esto es implantar un programa de

    mantenimiento que incluya la limpieza periódica de luminarias, ventanas, traga luz etc. Así

    como la sustitución de las lámparas al final de su vida útil, antes de que se “fundan” o

    funcionen de manera deficiente.

    2.2.3 Niveles de iluminación

    Rediseñar el sistema de iluminación instalando nuevas luminarias. Proporcionar

    iluminación localizada.

    En la figura 5 se muestra como sustituir las luminarias por otras que tengan una

    distribución del flujo más adecuada y de tipo “extensivo”.

    Reducir la separación entre luminarias y/o instalar otras nuevas entre ellas.

    Figura 5 Distribución de flujo tipo extensivo14”

    Instalar nuevas luminarias para incrementar el nivel de iluminación en las inmediaciones. 14Leonardo Assaf. Procedimientos de Auditorías para la Evaluaciónde Instalaciones de Iluminación de Edificios No Residenciales

  • Capítulo 2 Página 29

    Incrementar la reflectancia de techos y paredes utilizando pinturas o recubrimientos más

    claros. Instalar nuevas luminarias para conseguir un nivel suficiente de iluminación.

    2.2.4 Deslumbramientos

    Utilizar luminarias cuyo apantallamiento impida ver el cuerpo brillante de las lámparas

    desde la posición normal de trabajo como se muestra en la figura 6.

    Situar las lámparas fuera del campo visual del trabajador. Aumentar la luminancia del

    fondo del campo visual usando colores claros para los techos y paredes.

    Figura 6 Luminaria con apantallamiento (Deslumbramiento)

    Reorientar el puesto de forma que el trabajador no quede situado frente a las ventanas como

    se indica en la figura 7. Utilizar cortinas, persianas o cobertores que permitan regular la luz

    natural en función de la hora del día.

    En caso de trabajar con monitores de visualización, orientar el puesto de manera que las

    ventanas no produzcan reflejos en la pantalla ni deslumbramiento directo al usuario.

  • Capítulo 2 Página 30

    Complementariamente, es preceptivo en estos puestos utilizar cobertores que permitan

    regular la luz diurna en función de la hora del día. Las cortinas y las persianas de resultan

    muy apropiadas para este fin.

    Figura 7 Reorientación de puesto de trabajo para evitar el deslumbramiento

    2.2.5 Reflejos molestos

    Estudiar la posibilidad de cambiar las superficies de la tarea por otras de aspecto

    mate.Colocar el lugar de trabajo respecto a las luminarias (o las luminarias respecto al

    lugar de trabajo) de forma que la luz llegue lateralmente al mismo, por ambos lados como

    se muestra en la figura 8.

  • Capítulo 2 Página 31

    Figura 8 Ubicación del puesto de trabajo con respecto a las luminarias

    Utilizar luminarias dotadas de pantallas difusoras de gran superficie.En caso de trabajar con

    monitores, emplear modelos con tratamiento antirreflejo o, en su defecto, incorporar filtros

    antirreflejos.

    Localizar las fuentes que causan los reflejos y actuar sobre ellas mediante su

    apantallamiento o cambio de situación como se indica en la figura 9.

    Figura9 Fuentes causantes de reflejos

  • Capítulo 2 Página 32

    2.2.6 Desequilibrios de luminancia

    Aumentar o reducir, según el caso, las reflectancias de las superficies demasiado claras o

    demasiado oscuras. Por ejemplo, para la lectura de documentos en papel impreso, utilizar

    mesas con superficie de tonos claros o neutros.

    En los trabajos con monitores de visualización, emplear pantallas con polaridad positiva

    (caracteres oscuros sobre fondo claro). Aumentar o reducir, según el caso, la reflectancia

    de las paredes, techos y otras superficies del entorno de manera que su luminancia no sea

    muy diferente a la de la actividad a desarrollar. Instalar luminarias adicionales para obtener

    un nivel de iluminación más homogéneo.

    2.2.7Contraste de la tarea

    Aumentar o reducir, según el caso, la reflectancia de la superficie que constituye el fondo

    sobre el que contrastan los detalles u objetos que hay que visualizar. Emplear fondos con

    una superficie homogénea, sin dibujos o tramas que puedan distraer la atención o perturbar

    la visualización de los elementos de la tarea.

    2.2.8 Eliminación de sombras

    De acuerdo a la figura 8 y 10 la luz debe incidir lateralmente en el área de trabajo, por

    ambos lados. Incrementar la componente de luz indirecta usando colores claros para el

    techo y las paredes. Proporcionar iluminación localizada.

    Figura 10 Sombras

  • Capítulo 2 Página 33

    2.2.9 Reproducción del color

    Es sustituir el tipo de lámpara por otro con mejor capacidad de reproducción cromática, es

    decir, que sea capaz de reproducir fielmente los colores.

    Tabla 2.2Capacidad de reproducción cromática de las lámparas

    Tipo de lámpara Reproducción del color Tipo de lámpara Reproducción del color

    Incandescente estándar Excelente

    Incandescente halógena Excelente

    Fluorescente de alta calidad Muy buena

    Fluorescente corriente Mercurio (color corregido) Buena

    Sodio de alta presión Mala

    Sodio de baja presión Monocromática

    2.2.10 Parpadeos

    Remplazar las lámparas viejas. Utilizar balastos electrónicos de alta frecuencia.

    Comprobar posibles averías del circuito de alimentación.

    2.2.11 Efectos estroboscópicos

    Utilizar “balastos electrónicos” de alta frecuencia. Emplear una iluminación localizada

    complementaria a base de lámparas incandescentes.

    2.2.12 Campo visual

    En la figura 11 se muestra la forma en que se debe rediseñar el puesto de trabajo para que

    los elementos u objetos visualizados frecuentemente se encuentren dentro de los ángulos

    indicados.

  • Capítulo 2 Página 34

    Figura 11.Ángulos de visualización”

    2.3 Método de lúmen

    A continuación se explicará el método de los lúmenes para la aplicación en el alumbrado de

    interiores. Al proyectar un sistema de alumbrado, lo primero que se requiere es elegir un

    equipo que proporcione el máximo confort visual y el más alto rendimiento. La zona a

    iluminar puede condicionar seriamente dicha elección. Por ejemplo, muchos tipos de

    luminarias no son absolutamente recomendables en zonas donde exista mucha suciedad.

    Los factores de conservación ó pérdida de luz tienen una influencia mayor al elegir el

    equipo, y se consideran detalladamente en el proceso de cálculo. El factor económico

    interviene siempre, y puede obligar a adoptar una combinación de alumbrado general y

    alumbrado local. Es necesario un completo análisis de la tarea visual, incluyendo las

    consideraciones relativas al tamaño, reflectancia y contrastes con el fondo. Una vez

    determinadas las luminarias que se van a utilizar y el nivel de iluminación requerido, es

    posible calcular el número de luminarias necesarias para producir la iluminación adecuada.

    Principalmente se designa el área donde calcularemos el numero de luminarios a colocar, se

    tomaran las dimensiones del local largo, ancho y altura.

  • Capítulo 2 Página 35

    Posteriormente se necesita conocer el trabajo y las necesidades que presenta el local para

    así asignar el nivel adecuado de iluminación recomendado por la NOM-025-STPS-2008 y

    complementarlo con los niveles de iluminación indicados en el manual Niveles de

    Iluminación Recomendados en México, también es importante conocer el acabado de los

    muros, para a si saber qué nivel de reflectancia se utilizara.

    Se necesita conocer el nivel de lúmenes o flujo luminoso que tiene nuestro luminario, a si

    como todas sus características, es decir vida en horas, categoría, numero de catalogo y

    marca etc.

    Para garantizar la uniformidad en la iluminación y evitar zonas de sombra, la distancia

    entre luminarias debe ser inferior a un determinado valor que podemos calcular en la

    segunda columna de la tabla número 2.5

    A continuación se explica cómo obtener la cavidad zonal es decir la relación del local y el

    factor de mantenimiento, datos de recitaremos mas adelante para conocer el numero de

    luminarios a instalar.

    Figura 12 a) Iluminación no uniforme con zonas de sombra, b) iluminación uniforme

    El mantenimiento puede ser bueno, regular o malo:

    Bueno: se limpian y se reponen las lámparas por grupos antes de fundirse. Condiciones

    atmosféricas buenas.

  • Capítulo 2 Página 36

    Regular: las luminarias no se limpian con frecuencia y las lámparas se reponen cuando se

    funden.

    Malo: condiciones atmosféricas sucias y mantenimiento deficiente.

    Su valor se lee directamente en la 2ª columna de la tabla número 2.5 según la luminaria

    escogida. Por ejemplo, para luminarias industriales abiertas si el mantenimiento es malo le

    corresponde un Fm = 0,5.

    Cálculo del factor de utilización, Fu

    Calculamos la reflexión de techos y paredes en la 2.2

    Tabla 2.3 Factores de reflexión de techos y paredes

    Factor de reflexión en % de techos y paredes

    Color de paredes y techos Luz blanca día Luz incandescente y

    fluorescente blanca cálida

    Blanco 70 – 90 % 70 – 90 %

    Beige claro 70 – 80 % 70 – 80 %

    Amarillo y crema claro 60 – 75 % 60 – 70 %

    Techos acústicos blancos 60 – 75 % 60 – 75 %

    Verde muy claro 70 – 80 % 60 – 70 %

    Verde claro y rosa 45 – 65 % 40 – 55 %

    Azul claro 45 – 55 % 40 – 50 %

    Gris claro 40 – 50 % 40 – 50 %

    Rojo claro 30 – 50 % 35 – 55 %

    Marrón claro 30 – 40 % 35 – 45 %

    Beige oscuro 25 – 35 % 30 – 40 %

    Marrón, verde, azul, oscuros 5 – 20 % 10 – 25 %

    Negro 3 – 4 % 4 – 5 %

  • Capítulo 2 Página 37

    Calculamos la relación del local mediante la tabla no. 2.4

    Tabla 2.4 Cálculo de la relación del local

    Siendo H: altura del local, m

    h: altura de montaje de las luminarias, m

    A: ancho del local, m

    L: largo del local, m

    d: suspensión de la luminaria, m

    La altura de montaje, h, es la distancia que hay desde la luminaria hasta el plano de trabajo

    que, por regla general, se considera a 0.85 m del suelo.

    Por tanto:

    h = H – d – 0.85

    Si las luminarias están empotradas, el valor de d = 0 entonces,

    h = H – 0.85 m

    En espacios de trabajo se utilizan luminarias directas, semidirectas, directas-indirectas o

    generales difusas por lo que la expresión que aplicaremos será la primera de ambas.

    Calculamos el índice del local mediante la tabla 2.5. El índice del local es una letra y es de

    lectura directa.

  • Capítulo 2 Página 38

    Tabla 2.5 Cálculo del índice del local

    Índice del local Relación de local

    J Menos de 0,7

    I 0,70 a 0,89

    H 0,90 a 1,11

    G 1,12 a 1,37

    F 1,38 a 1,74

    E 1,75 a 2,24

    D 2,25 a 2,74

    C 2,75 a 3,49

    B 3,50 a 4,49

    A Más de 4,50

    Buscamos la luminaria escogida en la tabla no. 2.6, y con el índice del local (la letra) y la

    reflexión de techos y paredes obtenemos Fu.

    “Ejemplo de cálculo del factor de utilización, Fu

    Supongamos una oficina de paredes blancas y claras, de 5 m de ancho, 7 m de largo y 2.75

    metros de altura con luminarias de rejilla empotrada y fluorescente de luz blanca día.

    1. Calculamos la reflexión en la tabla no. 2.3:

    Al color blanco claro corresponde un 70-90 %. Este valor determina la columna en la tabla

    no. 2.3. Se toman los más cercanos: techo 75 % y pared 50 %.

    2. Calculamos la relación del local en la tabla no. 2.5:

    H = 2.75 m entonces h = 2.75 – 0.85 = 1.9 m

    RL = 7·5 / [1.9· (5+7)] = 35 / 22.8 = 1.53 entonces

    3. Calculamos el índice del local en la tabla no. 2.5: letra F

  • Capítulo 2 Página 39

    4. En la tabla no. 2.6para luminarias empotradas con rejillas difusoras leemos que

    Fu = 0,48”

    Tabla no. 2.6 Cálculo del factor de mantenimiento Fm y factor de utilización Fu 15

    Una vez obtenidos estos parámetros se utiliza la siguiente ecuación (Ecuación 2.A) donde

    determinaremos el numero de luminarios necesarios para el local.

    Numero de luminarios = ������������������������ú��������������� .".�#.$.

    Ecuación 2.A

    15http://www.upcplus.com/Contents/COURSECLASSROOM/5000/CONTENTS/3_12_2.htmTablas obtenidas de “Apuntes de iluminación. Profesor: Ramón San Martín, UPC, Tecnología Eléctrica. Agustín Castejón - Germán Santamaría. Ed: Mc Graw-Hill”

  • Capítulo 3 Página 40

    CAPÍTULO III

    “DISEÑO”

    En este tercer capítulo se realizara la implementación de cálculo para obtener el nuevo

    diseño del sistema de iluminación en los casilleros de burros blancos del IPN Zacatenco, ya

    que la situación actual no es la adecuada para satisfacer las necesidades que se desarrollan

    en cada área, tal es el caso de que muchas lámparas no funcionan y que las luminarias se

    encuentran dañadas, o simplemente el nivel de iluminación no cumple con los niveles

    recomendados por la S.M.I.I. (Sociedad Mexicana de Ingeniería e Iluminación).

  • Capítulo 3 Página 41

    3.1 Situación actual del sistema de iluminación del casillero

    Para conocer la situación actual en la que se encuentra el casillero se comenzó por realizar

    el levantamiento arquitectónico de las instalaciones, ya que los planos que nos fueron

    proporcionados datan de 1981, en los años que han transcurrido el casillero fue

    remodelado, por lo que realizamos un nuevo plano arquitectónico.

    Al realizar el estudio de los niveles de iluminación, se llego a la conclusión de que no son

    los adecuados para desarrollar las actividades en los distintos espacios como los son:

    • Gimnasio

    • Auditorios

    • Comedor

    • Oficinas

    • Casilleros de coach y jugadores

    • Pasillos, etc.

    El motivo por el cual el nivel de iluminación no es el adecuado es porque en su mayoría

    los luminarios (T12, 2x75 o T12, 2x39) se encuentran dañados y muchas de las lámparas

    no funcionan, otra de las causas por las que no se cuenta con los niveles recomendados es

    que las los luminarios no son los óptimos para este tipo de instalaciones, este tipo de

    luminarios cuenta con lámparas fluorescentes T12 de diferente potencia y marca, de 75

    watts y de 39 watts, de marca Philips y Osram respectivamente.

    Se realizó un estudio para conocer el número de luminarios con los que cuentan las

    instalaciones de los casilleros de burros blancos y realizar un conteo de los luminarios que

    se encuentran dañados y los que no, los cuales se muestran en la siguiente tabla 3.1.

  • Capítulo 3 Página 42

    Tabla 3.1Luminarios funcionales en los casilleros

    Habitación Luminarios totales

    Luminarios funcionales

    Luminarios No

    funcionales

    Vestíbulo 6 3 3 Oficina A 2 1 1 Oficina B 2 1 1 Oficina C 2 2 0 Oficina D 2 2 0 Oficina E 2 1 1 Oficina F 2 2 0 Oficina G 2 2 0 Oficina H 2 1 1 Oficina I 1 1 0 Casillero

    Coach 4 1 3

    Sala de juntas 4 3 1 SIDE 1 0 1

    Pasillo A 7 4 3 Acceso a campo A

    1 1 0

    Pasillo B 10 3 7 Acceso a campo B

    2 1 1

    Auditorio A 6 5 1 Auditorio B 6 6 0 Enfermería 6 4 2 Oficina L 1 1 0 Oficina K 1 1 0 Oficina J 1 1 0 Whirl pool 1 1 0 Acceso a comedor

    1 0 1

    Comedor 13 8 5 Cocina 4 2 2

    Bodega de alimentos

    1 1 0

    Refrigerador y congelador

    1 1 0

    Casillero liga mayor

    8 2 6

    Casillero novatos

    3 0 3

    utilería 6 5 1 Bodega de

    utilería 3 3 0

    Gimnasio 21 7 14 Lavabos a y b 2 0 2

    Baños 2 1 1 Regaderas 4 0 4

    Vapor 2 1 1 Total de lámparas

    145 79 66

  • Capítulo 3 Página 43

    En la figura 13 podemos observar el deterioro de las luminarias en los casilleros y como es

    que gran cantidad de las lámparas no encienden pero que aun así representan un gasto de

    energía ya que el balastro continúa conectado al sistema.

    Figura 13 Situación actual del sistema de iluminación de casilleros Burros Blancos

    En la siguiente tabla 3.2 podemos observar los niveles recomendados por la NORMA

    Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008 y complementada por el manual de Niveles de

    Iluminación Recomendados en México, obteniendo así el nivel de iluminación adecuado

    para cada estancia del casillero de burros blancos.

  • Capítulo 3 Página 44

    Tabla 3.2 Niveles de iluminación recomendados por NORMA Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008,

    “Condiciones de iluminación en los centros de trabajo.”

    Tipo de actividad Luxes

    recomendados por la NOM-025-

    STPS-2008.

    Cuarto de maquinas

    100

    Almacén general 50 Regaderas 100

    Vapor 100 Sanitarios 100 Utilería 100

    Bodega de utilería

    30

    Casilleros novatos

    100

    Casilleros liga mayor

    100

    Gimnasio 200 Pasillos A, B y C 100 Acceso a campo

    A 100

    Acceso a campo B

    100

    Auditorio A 100 Auditorio B 100 Enfermería 300

    Tina de bañoWhirl pool

    100

    Oficina L 200 Oficina K 200

    Oficina J 200 Comedor 300

    Cocina 300 Almacén de comida con

    refrigerador-congelador

    50

    Acceso a comedor

    100

  • Capítulo 3 Página 45

    Vestíbulo principal

    300

    Vestíbulo a comedor

    300

    Oficina I 200

    SIDE 200

    Casilleros coach 100

    Baños coach 100 Oficina A 200 Oficina B 200

    Oficina C 200 Oficina D 200

    Oficina E 200 Oficina F 200

    Oficina G 200 Oficina H 200

    Sala de juntas 200

    3.2Realización de cálculos paso a paso para obtener el número de luminarios

    Como se menciono en el capítulo II, se empleará el método del lumen para el cálculo de

    iluminación de los casilleros de burros blancos.

    Se procede a realizar el cálculo de la iluminación para cada estancia, para este análisis

    utilizaremos el luminario de lámpara fluorescente T5 54 W (blanco-frio) envolvente no.18

    obtenido del catalogo holophane serie 6912-082-00-XX.

    A continuación se mostraran los pasos a seguir para el cálculo de numero de luminarios

    como ejemplo tomaremos el área del gimnasio.

    a) Designación del área en la que se calculara el número de luminarios: Gimnasio.

    b) Se tomaran las dimensiones de la habitación en la cual se aplicara el cálculo.

    Dimensiones:

    Largo: 26.10 m

    Ancho: 9.5 m

    Área: 247 .95 m²

    Altura: 3 m

  • Capítulo 3 Página 46

    c) Se analizara el trabajo que se desarrollara en el área y las necesidades que ahí se

    presentan.

    Trabajo a desarrollar: Recreación y ejercicio en general.

    d) Identificaremos el acabado de los muros

    Acabado de muros: Liso y regular (Blanco viejo)

    Acabado de techo: Liso y regular (Blanco viejo)

    Acabado de piso: Liso y regular, piso ahulado (crema claro)

    e) En la NORMA Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008, “Condiciones de

    iluminación en los centros de trabajo.”, el nivel de iluminación recomendado para

    esta área es: 200 luxes, (véase tabla 3.2).

    Nivel luminoso propuesto: 200 luxes

    f) El luminario propuesto para el proyecto es el siguiente: (véase tablas con

    especificaciones del luminario, tabla 3.3 )

    Catalogo: Holophane serie: 6912-082-00-XX

  • Capítulo 3 Página 47

    Tabla 3.3 Luminario propuesto Holophane

  • Capítulo 3 Página 48

    g) Algunas especificaciones del luminario véase tabla 3.4

    Luminario Propuesto: No-18 (luminario fluorescente envolvente con controlente de acrílico) Categoría: V Tipo de lámpara: Fluorescente T5 54w (blanco-frio) Lumens de lámpara: 5000 Lúmenes iniciales Vida en horas: 16000 horas. Lumens de luminario: 5000x2 lámparas = 10000 Lúmenes

    Tabla 3.4 Características de la lámpara T5

    h) Calcularemos el factor de mantenimiento de nuestro luminario.

    Factor de depreciación de la lámpara (L.L.D): 0.94 Factor de depreciación del luminario (L.D.D): 0.88 Factor de mantenimiento: F.M.= (LLD) (LDD)= (0.94) (0.88)= 0.8272

    Nota: El factor de depreciación de la lámpara (L.L.D) se obtiene de la tabla 3.4 y el factor

    de depreciación del luminario (L.D.D.) de la tabla, tabla 3.5.

  • Capítulo 3 Página 49

    Tabla 3.5 Factor de mantenimiento

    Nota:Para elegir el factor de depreciación se elige el numero de meses en que se dará el

    mantenimiento a los luminarios y las curvas de arriba hacia abajo nos dice si la estancia es

    muy limpia, limpia, regular, sucia o muy sucia. Donde cruce se guiara hacia la izquierda y

    se elegirá el factor de depreciación correspondiente.

    i) Para determinar el coeficiente de utilización se elegirán los niveles de reflectancia

    correspondientes a cada parte de la habitación llámese techo, muros y suelo. Estos

    niveles los obtendremos de la tabla 3.6.

    Para determinar el coeficiente de utilización Pc= 76% 0 m = hcc Pw= 76% 2.20 m= hrc Pf= 79% 0.80m =hfc

  • Capítulo 3 Página 50

    Cabe mencionar que hcc es la altura en metros del plano de luminarias al techo, hrc es la

    altura en metros del plano de trabajo al plano de luminarias y hfc es la altura en metros del

    piso al plano de trabajo.

    Tabla 3. 6 Tabla de reflexiones aproximadas

    j) Para determinar la cavidad zonal aplicaremos la siguiente fórmula:

    Determinar la cavidad zonal

    Cr =%������&�

    ��&Ecuación 3A

    Donde:

    hc : Es la altura de las diferentes cavidades en la habitación hcc, hcr y hfc para cada caso.

    L: es el largo de la habitación

    W: es el ancho de la habitación

    Factor de cavidad de techo CCR: 0

    Factor de cavidad de cuarto RCR: 1.57

    Factor de cavidad de piso FCR: 0.57

  • Capítulo 3 Página 51

    k) Debemos encontrar el coeficiente de utilización (C.U.) por medio de la tabla 3.7,

    este valor se encuentra con la ayuda del porcentaje de reflectancia de techo y de

    muro y con el valor de RCR.

    Tabla 3.7 Coeficientes de utilización y especificaciones del luminario

    Cabe mencionar que este valor será para un porcentaje de reflectancia de piso de 20% por

    lo que debemos multiplicar el valor que obtengamos por un factor de corrección, para un

    porcentaje de reflección de piso del 79% que es el que tiene nuestra habitación para

    encontrar este valor debemos consultar la tabla 3.8.

  • Capítulo 3 Página 52

    Tabla 3.8 Coeficientes de utilización y especificaciones del luminario

    Por lo tanto el C.U. es:

    Obtenemos la reflectancia efectiva de techo Pcc: 76

    Obtenemos la reflectancia efectiva de muro Pw: 76

    Obtenemos la reflectancia efectiva de piso Pfc: 79

    RCR= 1.57

    Obtenemos el coeficiente de utilización C.U. para 20 % de reflectancia 0.73

    Factor de corrección del C.U. para 79 % de reflectancia de piso 1.07

    0.73 x 1.07 = C.U.= 0.7811

    l) Para finalmente calcular el número de luminarios ocuparemos la siguiente ecuación.

    Numero de luminarios = '()*+,*-./*0121.+�3,*2*0/*4,.+-(21,21.+

    'ú/*0*+5.,6(/702,7.�8.9.�:.;.Ecuación 3B

    Sustituyendo

    Numero de luminarios =

  • Capítulo 3 Página 53

    m) Para la distribución de los luminarios ocuparemos las siguientes formulas que

    indican el numero de filas y de columnas de luminarios que debe tener nuestra

    habitación para una correcta iluminación.

    Procederemos a la localización de los luminarios, por lo cual debemos conocer el

    espaciamiento máximo entre luminarios.

    De la hoja de especificaciones tabla 3.7 obtenemos este valor el cual es:

    Factor de espaciamiento máximo (S.C): 1.4

    Entonces el espaciamiento máximo será

    Espaciamiento máximo:

    SMAX : (S.C) (hcc) = (1.4) (2.20)= 3.08 m

    Ahora determinaremos el espaciamiento real para una distribución uniforme de luminarias

    con la siguiente ecuación

    Sreal: √GHIG J KL. MINOPQKGHQLRSGNSONGMLREcuación 3C

    T U247.95/8= 5.56 m

    Acomodo de luminarios

    Para distribuir los luminarios dentro del local determinaremos el número de columnas de

    luminarios. Empleando la siguiente fórmula:

    Columnas (x)= 20-].1*66.-26

    ^,*26 =

    _.%%.%`

    = 1.70 = 2 columnas

    Y para determinar cuántas filas de luminarios son, se utiliza la siguiente formula.

    Filas (y)= 62,a.1*66.-26

    ^,*26 =

    b`.cd%.%`

    = 4.6 = 4 filas

    Conociendo el nuero de filas y de columnas debe ajustarse el espaciamiento entre

    luminarios cuidando de no exceder el espaciamiento máximo.

  • Capítulo 3 Página 54

    n) A continuación se realizara un análisis comparativo despejando de la ecuación 3B

    el numero de luxes para saber si los luminarios actuales cumplen con el nivel de

    luxes recomendado por la NORMA Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008,

    “Condiciones de iluminación en los centros de trabajo”.

    Numero de luminarios actuales: 21(Luminario no. 25 (2 tubos fluorescentes T12 75W

    por luminario))

    Categoría: III

    Acabado: Blanco frio

    Vida en horas: 12000 Hrs.

    Fact. De depreciación de la lámpara L.L.D. 0.88

    Fact. De depreciación del luminario L.D.D. 0.90

    Factor de mantenimiento F.M.= L.L.D. x L.D.D.=0.792

    Lumens del luminarios: 6300x2=12600 Lúmenes

    C.U.= 0.7811

    -Para conocer el numero de luxes que tenemos actualmente despejamos este, de la formula

    ya que conocemos el numero de luminarios instalados

    efghi = jkBlmnolpkBqrsmqnt�eúuhvhiwxyzfu{v|y{x�}.~.�..yh|hvuhyxif|y|xi

    efghi =

  • Capítulo 3 Página 55

    Figura 14 Comparación de distribución de luminarios (arriba distribución actual lámparas, las amarillas son las que funcionan actualmente, abajo distribución con el luminario propuesto)

    3.3 Cálculos de cada una de las estancias del casillero

    A continuación se realizara el cálculo del número de luminarios para cada estancia de los

    casilleros con el luminario propuesto y su correcta distribución, así como el análisis con las

    lámparas actuales para conocer si los niveles de iluminación actuales son los recomendados

    por la NORMA Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008, Condiciones de iluminación en

    los centros de trabajo.

  • Capítulo 3 Página 56

    • Cálculos

    Designación del área Oficina “A y B”

    Dimensiones: Largo: 4.70 m Ancho: 4.10 m Área: 19.27 m² Altura: 2.40 m Trabajo a desarrollar: Sala de conferencias, entrevistas, salas de receso, archivos de poco uso o sean las áreas en las cuales n