Baca Flores Julio c.-memoria Descriptiva

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA: ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, MECÁNICA Y DE MINAS

CARRERA PROFESIONAL: ING. ELÉCTRICA

TEMA:

PROYECTO DE ILUMINACION DE INTERIORES – PISCINA

CURSO : ING. ILUMINACION

DOCENTE : INGENIERO ARTEMIO JANQUI GUZMAN

ALUMNO : BACA FLORES JULIO CESAR

CODIGO : 101982

SEMESTRE : 2015-I

CUSCO – PERU2015

INGENIERIA ELÉCTRICA Página 1

AGRADECIMIETOS

Agradezco a mis padres y a mi Docente, quienes me apoyaron durante todo el

transcurso del semestre y que a pesar de mis faltas e inconvenientes nunca dejaron de

creer en mi persona y me brindaron su apoyo incondicional.


CONTENIDO

Presentación _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 5

Resumen_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ 6

Memoria descriptiva general_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 7

Proyecto de mejoramiento de iluminación de interiores_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 8

1. Generalidades_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 8

1.1. Motivación_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 8

1.2. Ubicación del proyecto_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ 8

1.3. Nombre del propietario_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ 8

1.4. Normas de diseño y base de calculo_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 8

1.5. Descripción del proyecto arquitectónico_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 9

1.5.1. Descripción general_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ 9

1.5.2. Descripción del recinto_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 9

1.5.3. Beneficiarios _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 10

1.6. Objetivos y alcances_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 10

1.6.1. Objetivos especifico_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ 10

2. Descripción y alcances del propietario _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ 10

3. Iluminación interior _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 11

3.1. Delimitación de las zonas y asignación de propiedades _ _ _ _ _ _ 11

3.2. Determinación del nivel de iluminación_ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _

13

3.3. Elección del sistema de iluminación y luminarias _ _ _ _ _ _ _ _ _ 13

3.4. Distribución de luminarias _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

15

4. Método de calculo _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 15

4.1. Valor de eficacia energética de la instalación (VEEI) _ _ _ _ _ _ _

15

4.1.1. Análisis del proyecto _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 15

4.1.2. Definir parámetros del local _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 16

4.1.3. Seleccionar iluminancia media _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 16

4.1.4. Seleccionar el tipo de lámpara - luminaria _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 16

4.1.5. Calcular la cavidad del local (K) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 17

4.1.6. Determinar coeficiente de utilización _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 17

4.1.7. Determinación del factor de mantenimiento (Fm) _ _ _ _ _ _ 18


4.1.8. Flujo luminoso total requerido _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 18

4.1.9. Calcular número de luminarias requeridas _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 19

4.1.10. Calcular flujo luminoso real e iluminancia promedio real _ 20

4.1.11. Calcular el valor de eficiencia energética de la instalación _ 21

5. Conclusión _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 22

6. Bibliografía _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 23

7. Anexos _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 24


PRESENTACION

El presente trabajo es presentado a su digna persona Ingeniero ARTEMIO

JANQUI GUZMAN Docente de la asignatura de “INGENIERIA DE

ILUMINACION”. Que lleva como título general “PROYECTO DE ILUMINACION

DE INTERIORES”; La cual fue realizado con mucho esfuerzo y dedicación sabiendo

que dicho trabajo es de suma importancia en cuanto a proyectos de iluminación de

interiores en diferentes escenarios; por ende que un estudiante de ingeniería eléctrica

está en la obligación de conocer las características de las luminarias para así dar un uso

adecuado, además las técnicas de cálculo ya sea por uso manual o a través de un

software. Porque de esta forma nos aportara al conocimiento y mejorar nuestra

formación profesional ya que dicho tema son aplicables en el trabajo de un ingeniero

electricista.

Sin otro particularidad pongo a su disposición para su respectiva calificación

pidiendo encarecidamente que si existiese algún error en el presente trabajo

desarrollado no dude en corregir ya que esta me servirá para no errar en trabajos

similares en mi vida cotidiana.

Atentamente:

SU ALUMNO


RESUMEN

Con la finalidad de brindar una mejor calidad de iluminación en la piscina olímpica de

la G.U.E Inca Garcilaso de la Vega, que se encuentra ubicado en la Av. de la Cultura

s/n, del distrito del Cusco. Se busca dar solución al problema en cuanto a la iluminación

para así dar CONFORT a los alumnos que utilizaran este ambiente deportivo y además

de dar la estética de la misma para así tener una mejor iluminación.

Actualmente se observa que la iluminación en la piscina olímpica del colegio Inca

Garcilaso de la Vega es nula, ya que a un no se ha terminado esta edificación (sigue en

construcción).

El problema se resolverá con un planteamiento nuevo que se basara en una

iluminación adecuada usando las luminarias más eficiente y con mayor rendimiento de

acuerdo a las normas preestablecidas.

Dicha solución no es definitiva, puesto que es un planteamiento aun.


I. MEMORIA DESCRIPTIVA GENERAL

DEL PROYECTO


“PROYECTO DE MEJORAMIENTO DE ILUMINACION

INTERIORES”

DE LA PISCINA TEMPERADA DE LA GRAN UNIDAD

ESCOLAR INCA GARCILASO

DE LA VEGA

1. GENERALIDADES

La presente memoria descriptiva que contiene el diseño, cálculo y

dimensionamiento de la propuesta de mejora en la iluminación eléctrica de

interiores, espacios generales de la piscina de la Gran Unidad Escolar Inca

Garcilaso de la Vega para garantizar la realización de sus propias actividades

deportivas.

1.1. MOTIVACION

El motivo de presentar este proyecto para mejorar la iluminación, es

consecuencia del interés por brindar un mejor CONFORT de quienes hacen

uso (alumnos de esta institución y público en general) del recinto.

1.2. UBICACIÓN DEL PROYECTO

DEPARTAMENTO : CUSCO

PROVINCIA : CUSCO

DISTRITO : CUSCO

DIRECCION : AV. DE LA CULTURA S/N

1.3. NOMBRE DEL PROPIETARIO

G.U.E. INCA GARCILAZO DE LA VEGA – CUSCO

1.4. NORMAS DE DISEÑO Y BASE DE CALCULOS


Todo lo estipulado con respecto a diseño y calculo en el documento legal

está basado en el Código Nacional de Electricidad – Utilización 2006 (CNE-

U 2006).

1.5. DESCRIPCION DEL PROYECTO ARQUITECTONICO

1.5.1. DESCRIPCION GENERAL

La Piscina está alojada en el interior de esta institución ya mencionada, la

entrada principal está ubicada en la el segundo patio de dicho colegio y las

salidas dan al tercer patio de esta institución.

Las actividades y servicios que la Piscina ofrece a los usuarios son

netamente deportivos (académicos), dispone de una gran variedad de

recursos, a saber, una piscina olímpica de 50m de longitud por 20m de

ancho, un escenario compuesto de graderías para la representación de

actuaciones deportivas, camerinos, vestuarios, vestidores, duchas y baños, un

espacio que puede ser usado de distintas formas de computación.

El horario de las actividades es variable pero estará comprendido

generalmente entre las 9:00am y las 6:00pm del día. La ocupación de la

piscina será variable debido a las exigencias requeridas por el grupo de

docentes que estarán a cargo de este local.

1.5.2. DESCRIPCION DEL RECINTO

La piscina del colegio Inca Garcilaso de la Vega se compone de una primera

y única planta.

La distribución por zonas de toda la planta se describe a continuación.

- Primera Planta.

Este nivel consta de dos zonas diferentes por estar separadas por el firme del

edificio.

La primera zona se sitúa en todo el todo el contorno de la piscina la cual da

hacia la entrada principal de alumnos y o público en general, en esta zona

encontramos las área de la piscina en si (donde se practica diferentes tipos de


natación), así mismo un espacio mediano para que la concurrencia pueda

observar las diferentes disciplinas que se realizan en esta piscina.

La segunda zona se sitúa al costado de la primara zona, constituido por

baños, guarda ropas, entre otros. Aunque no es una zona de acceso al público

se encuentran un pasadizo que se conectan con la zona de salida en caso de

emergencia.

1.5.3. BENEFICIARIOS:

Tenemos como beneficiarios principales, a la población estudiantil del colegio

ya mencionado anteriormente, para así promover este deporte sano.

1.6. OBJETIVOS Y ALCANCES:

El objetivo de este proyecto consiste fundamentalmente en brindar una buena

calidad de iluminación y CONFORT de las personas que visitaran este escenario

deportivo. La iluminación deportiva se diseña pensando básicamente en las

necesidades que surgen en la práctica de este deporte.

1.6.1. OBJETIVO ESPECIFICO:

Tenemos los siguientes objetivos:

1. Promover el desarrollo de esta disciplina.

2. Que las estructuras eléctricas tengan armonía con la arquitectura de la piscina.

3. Eliminar el costo excesivo de energía, usando luminarias que brinden mayor

rendimiento y eficiencia energética.

4. Que el Proyecto de alumbrado cumpla con los requisitos según la “NORMA DE

ALUMBRADO Y CAMPOS DEPORTIVOS”.

5. Y que los espectadores gocen de un confortable ambiente.

2. DESCRIPCION Y ALCANCES DEL PROYECTO

“La iluminación es un arte y ciencia, y no existen reglas absolutamente rígidas que

regulen el proceso de diseño. El propósito básico de un buen diseño de iluminación


es crear una instalación de iluminación que proporcione una buena visibilidad en la

tarea y, a la vez, un entorno visual satisfactorio. La función de un espacio influye

enormemente en el modo en el cual debe aplicarse la iluminación, por lo tanto, los

requisitos visuales del espacio tienen que determinarse en primer lugar.” [Techo a

base de tragaluz]

Acorde con la consideración anterior, el orden seguido en la realización del diseño

de la iluminación es el siguiente.

3. ILUMINACION INTERIOR

1. La delimitación de las zonas a iluminar y la asignación de las propiedades

intrínsecas del establecimiento.

2. La determinación del Nivel de Iluminación de las zonas a iluminar.

3. La elección del sistema de iluminación y las luminarias a utilizar.

4. La distribución de las luminarias elegidas.

5. Comprobación de los requisitos de uniformidad y eficiencia energética.

3.1. DELIMITACION DE LAS ZONAS Y ASIGNACION DE

PROPIEDADES

Cada zona que se requerirá iluminar ha sido minuciosamente delimitada sobre

los planos, y una vez delimitadas las zonas a iluminar se las ha dotado de

características intrínsecas, las cuales se exponen a continuación:

Zona Altura [m] Falso Techo

Vestuarios y Aseos 3 Si

Guarda ropas 3 Si

S.S.H.H. Damas y

Caballeros

3 Si

Hall y Recibidor 5 Si

Gradería 3 Si


General

El primer dato con el que se empieza a trabajar es con la altura del local. La altura en la

mayor parte de la piscina es de 5m y dicha altura corresponde a un falso techo. El hecho

de saber que se trata de un falso techo es un punto a favor nos abre la posibilidad de

poder empotrar luminarias en el mismo, y salvo en zonas donde no exista falso techo las

luminarias tendrían que ir suspendidas o adosadas.

La plataforma general es un espacio de múltiples aplicaciones así que para esta zona se

prevé que funcionara más como un espacio deportivo y esta se regirá a niveles que la

norma exige.

Además de la altura, otras características generales que se han de tener en cuenta en el

diseño de la iluminación son los grados de reflexión de las superficies o lo que es lo

mismo la cantidad de luz que es capaz de reflejar cada superficie. En vista de que las

superficies ya están pintadas de diferentes colores a continuación la tabla muestra los

índices de reflexión.

Zona GR Techo (%) GR Paredes (%) GR Suelo (%)

Vestuarios y Aseos 86 25 20

Guarda ropas 86 25 20

S.S.H.H. Damas y

Caballeros

86 25 20

Hall y Recibidor 86 25 20

Gradería 86 25 20

General 86 25 20

Otro factor a tener en cuenta dentro las características que describen el recinto es el

factor de mantenimiento, que en términos resumidos, se establece en función del

ambiente de trabajo, y es la relación entre los valores de la iluminancia que se pretenden

mantener a lo largo de la vida de la instalación de alumbrado y los valores iniciales.

Generalmente, los valores de utilizados varían entre 0.60 y 0.80. Para locales públicos o

de pública concurrencia se recomienda un factor de mantenimiento del 80%.


Para el diseño del proyecto de mejora de iluminación se han tenido en cuenta los

elementos de estructurales tales como puertas y ventanas, desniveles, es decir todos los

elementos presentes en el recinto y que como es natural influyen de manera significativa

en el diseño de la iluminación.

Otros elementos tales como sanitarios, Guarda ropas, sillas, u otros objetos de ambiente

parecidos, aun estando presentes en la edificación, no se han tenido en cuenta en el

diseño de la iluminación su presencia no altera los resultados del diseño.

3.2. DETERMINACION DEL NIVEL DE ILUMINACION.

La iluminancia o nivel de iluminación de una superficie es la relación que hay

entre la cantidad de luz que emite la fuente y recibida por la superficie y su área.

Los niveles de iluminancia que a continuación se describen la tabla están

ajustados a las normas.

Tipo de Área Iluminancia Recomendada

[Lux]

Vestuarios y Aseos 200-400

Guarda ropas 200-400

S.S.H.H. Damas y Caballeros 200-400

Hall y Recibidor 200-400

La referencia a tomar para el cálculo de la iluminancia o plano útil será de 0 m

sobre el suelo.

3.3. ELECCION DEL SISTEMA DE ILUMINACION Y LUMINARIAS

Las luminarias para iluminación general de interiores se encuentran clasificadas

por la comisión internacional de iluminación (CIE) de acuerdo con el porcentaje

de flujo luminoso total distribuido por encima y debajo de del plano horizontal.



De los mostrados en la tabla, el sistema de iluminación directo es el más eficaz para

lugares de concurrencia deportiva ya que permite obtener un gran rendimiento de la

instalación de iluminación de la piscina. Es idóneo para luminarias que van empotradas

en el falso techo ya que el 90 % de flujo luminoso se extiende sobre el piso.

ILUMINACIÓN RECOMENDADA PARA LOCALES DEPORTIVOS


3.4. DISTRIBUCION DE LUMINARIAS.

Las luminarias, se han distribuido sobre la zona a iluminar de la forma más

uniforme y homogénea posible, teniendo en cuenta también el factor de

ESTETICO de la instalación de iluminación. El resumen de la distribución es la

siguiente:

4. METODO DE CALCULO

El diseño y cálculo de las instalaciones de iluminación interior se han realizado a

través del software de simulación DIALux 4.12, que nos proporciona los

resultados de la iluminación y la distribución de las diferentes luminarias

empleadas. Los planos originales de la edificación en formato .dwg de

AUTOCAD se han tenido que exportar a DIALux 4.12, para poder trabajar

sobre ellos y no tener que diseñar desde cero toda la estructura.

No obstante, a pesar de la eficacia del software, se puede comprobar la

aproximación de similitud de los resultados con las formulas generales

existentes, utilizadas para el cálculo de la iluminación interior. A continuación

se describe las ecuaciones para el cálculo, utilizando el cálculo por puntos y

lumenes:

4.1. Valor de Eficiencia Energética de la Instalación [VEEI]:

Este valor indicará la eficiencia energética de la instalación de iluminación que

se acaba de diseñar; es decir, cuantos luxes se produjeron con la potencia

eléctrica de las lámparas, y lo que se busca es la mayor producción de luz (luxes)

con la menor cantidad de energía eléctrica (Vatios).

La metodología para realizar el diseño de una instalación de iluminación

consiste en los siguientes pasos:

4.1.1. Análisis del proyecto. Este paso consiste en identificar claramente

qué tipo de iluminación se requiere (local o general), el tipo de

recinto y la actividad que se realizará allí.


4.1.2. Definir parámetros de local. Estos parámetros hacen referencia a

las dimensiones geométricas de local, su forma específica (local

redondo, cuadrado etc.), colores, texturas y reflectancias efectivas.

4.1.3. Seleccionar iluminancia media. De acuerdo al análisis del proyecto

se deberá escoger la iluminancia media (objetivo de diseño) más

adecuada según la Tabla.

4.1.4. Seleccionar el tipo de lámpara – luminaria. En este paso se debe

seleccionar el tipo de lámpara y luminaria que se usará, teniendo en

cuenta el tipo de proyecto a realizar e iluminación requerida.

Al seleccionar este conjunto se deben también especificar sus características

fotométricas principales:

En esta oportunidad hemos seleccionado la siguiente luminaria:

PHILIPS TCH481 2*TL5-80W HFP M2

La cual tiene las siguientes características:

Flujo Luminoso : 13100 lm

Potencia : 172 w.

Dimensiones :

(L*B*H) : 0.001*0.001*0.001m


4.1.5. Calcular cavidad del local (K). Este factor es muy importante, pues

permite determinar más adelante el coeficiente de utilización (CU)

para cada tipo de luminaria seleccionada de acuerdo a las hojas de

datos entregadas por los fabricantes.

Donde hm es la distancia que hay entre el plano o la altura de trabajo y la altura de

montaje de la luminaria, l y a corresponden a la longitud y al ancho del local

respectivamente. K o RCL hacen referencia al índice de la cavidad del local.

4.1.6. Determinar coeficiente de utilización (Cu). El coeficiente de

utilización es la relación entre el flujo luminoso que cae en el plano

de trabajo y el flujo luminoso suministrado por la luminaria. Este

coeficiente representa la cantidad de flujo luminoso efectivamente


aprovechado en el plano de trabajo después de interactuar con las

luminarias y las superficies dentro de un local.

El Cu se determina por una interpolación de datos de la tabla entregada por el

fabricante, los datos a tener en cuenta para la interpolación son las reflectancias

efectivas de las superficies y el índice K. Estas tablas normalmente se construyen sin

tener en cuenta la reflectancia del piso porque es la menos influyente en la iluminancia

promedio, así que la mayoría de éstas se construyen para un valor fijo de reluctancia de

piso. Para una mejor compresión se asumirán los siguientes datos para calcular el Cu a

manera de ejemplo:

Reflectancia del techo = 0,86

Reflectancia de paredes = 0,25

Ahora procedemos a interpolar:

Dónde: Cu = 0.86 + ΔCu

Pero: ΔC u=0.50∗(−0.61)

1

ΔCu = - 0.305

Entonces: Cu = 0.86 + (-0.305) = 0.56

4.1.7. Determinación del Factor de mantenimiento (Fm)

Para lo cual consideramos un Fm de 0.8

4.1.8. Flujo luminoso total requerido (φtot). Este valor indica cual es

el flujo luminoso total requerido para producir la iluminancia

media (E medio) previamente especificada. El flujo total viene

dado por la siguiente expresión:


0.50 ΔCu

1.00 0.86

1.50 Cu

2.00 0.25

1.00 -0.61

Operando nos queda el siguiente resultado:

4.1.9. Calcular número de luminarias requeridas (N). Habiendo

determinado el flujo luminoso total requerido para producir la

iluminancia media requerida y conociendo el flujo luminoso emitido

por cada lámpara, el número de luminarias requeridas se calcula

mediante la siguiente expresión:

Donde nos queda el número total de luminarias.

Después de calcular N, que normalmente no es un número entero, se deberá escoger el

número de luminarias a utilizar lo más aproximado a N y en caso de presentarse dos o

más opciones se deberán evaluar todas y elegir la más conveniente.


4.1.10. Calcular flujo luminoso real (φ real) e iluminancia promedio real

(Eprom). Después de determinar el número de luminarias a utilizar

se deberá calcular el flujo luminoso real emitido por éstas.

Desarrollando esta ecuación nos da el siguiente resultado:

Teniendo ya calculado φ real se debe calcular la iluminancia promedio que se obtendrá

con este valor. La iluminancia promedio está determinada por la siguiente ecuación:


4.1.11. Calcular valor de eficiencia energética de la instalación

(VEEI). La eficiencia energética de una instalación de

iluminación de una zona, se evaluará mediante el indicador

denominado Valor de Eficiencia Energética de la

instalación (VEEI) expresado en (W/m2) por cada 100 luxes,

mediante la siguiente expresión.

Y finalmente nos queda la eficiencia energética.


5. CONCLUSIÓN:

Los datos calculados según el software de acuerdo a la disposición de las lámparas

y luminarias se aproximan cumpliendo con las normas establecidas por el CEI

cumpliendo con el objetivo de la ingeniería de iluminación que es la de pintar la

noche con los colores del día.


6. BIBLIOGRAFIA:

MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS, Resolución Número No 18 1331, ,

Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público –RETILAP.

COMMISSION INTERNATIONALE DE Technical reports and guides,

www.cie.co.at, Austria.

ELECTROCONTROL, Catalogo Online, DIALUX 4.12.

Gustav – Adolf – Straße str.4, Guía de usuario DIALux, Alemania, DIAL Gmbh D

– 58507 Ludenschied, Documento en línea, 2008, 337 p.

ROYAL PHILIPS, Catalogo Online, España, www.rotalphilips.com.es


7. ANEXOS




_____________________________

JULIO CESAR BACA FLORES

DNI: 41921102

CUSCO, 25 DE JULIO DEL 2015


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