Ejemplo Cavidad Zonal y Teoria

8/13/2019 Ejemplo Cavidad Zonal y Teoria

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METODO DE CAVIDAD ZONAL

La sociedad de ingeniera de iluminacin I.E.S. recomienda el uso delmtodo de cavidad zonal para los clculos de iluminacin interioruniformemente distribuidos sobre superficies horizontales. La adopcin de

este mtodo depende de la buena disposicin de los fabricantes deartefactos para hacer el trabajo adicional que requiere la preparacin de lastablas de los coeficientes de utilizacin y la de los diseadores dealumbrados para aumentar el trabajo de diseo, calculando el valor correctodel coeficiente por medio de las tablas.

Este mtodo asume que cada local esta constituido por tres diferenteszonas o cavidades. Cada una de ellas ser tratada en conjunto, ya que tieneun efecto en cada una de las otras actividades para producir iluminacinuniforme. Este mtodo calcula niveles horizontales de iluminacin promedioa travs de un espacio.

CAVIDAD DE TECHO (Hcc)

Es la distancia medida desde el plano de las luminarias al techo. Paraluminarias colgantes existir una cavidad de techo. Para luminariascolocadas directamente en el techo o empotradas en el mismo, no existircavidad de techo.

CAVIDAD DE AMBIENTE (Hca)

Es la distancia entre el plano de trabajo donde se desarrolla la tarea y la

parte inferior de la luminaria. El plano de trabajo se encuentra colocadonormalmente arriba del nivel del piso. En algunos casos, donde el plano detrabajo es considerado al nivel del piso, el espacio desde la luminaria al pisose considera como la cavidad de ambiente. En el lenguaje de iluminacin ladistancia desde el plano de trabajo, a la parte inferior de la luminaria esllamada altura de montaje.

CAVIDAD DE PISO (Hcp)

Se considera la distancia desde el piso a la parte superior del plano detrabajo o bien donde se realiza la tarea especifica. Para reas de oficinasesta distancia es de aproximadamente de 76 Cm. Si el trabajo se realizaradirectamente en el piso no existe cavidad de piso


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La teora bsica en este mtodo de clculo de iluminacin es que la luzproducida por una lmpara es reflejada por todas las superficies del rea.Las reflexiones mltiples de la luz desde la luminaria y desde las superficiesdel local actan para producir la luz en el plano de trabajo

Color Coef de Reflexin%ClarosBlanco 75-85

Marfil 70-75Col. Plidos 60-70

Color Coef de ReflexinSemi-Claros

Amarillo 55-65Marrn Claro 45-55Verde Claro 40-50Gris 30-50

Color Coef de Reflexin

ClarosAzul 25-35Rojo 15-20Marrn oscuro 10-150

Estimar el coeficiente de mantenimiento, que toma en cuenta la disminucinde la luz debido al envejecimiento, y el ensuciamiento, (K) que oscila entre0.50 y 0.80


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ReflectanciaPiso o cielo 90 80 70 50 30 10

%Refl.

pared

90 70 50 30 80 70 50 30 70 50 30 70 50 30 65 50 30 10 50 30 10

00.10.20.30.40.5

90 90 90 90 80 80 80 80 70 70 70 50 50 50 30 30 30 30 10 10 1090 89 88 87 79 79 78 78 69 69 68 59 49 48 30 30 29 29 10 10 1089 88 86 85 79 78 77 76 68 67 66 49 48 47 30 29 29 28 10 10 989 87 85 83 78 77 75 74 68 66 64 49 47 46 30 29 28 27 10 10 988 86 83 81 78 76 74 72 67 65 63 48 46 45 30 29 27 26 11 10 988 85 81 78 77 75 73 70 66 64 61 48 46 44 29 28 27 25 11 10 9

0.60.70.80.91.0

88 84 80 76 77 75 71 68 65 62 59 47 45 43 29 28 26 25 11 10 988 83 78 74 76 74 70 66 65 61 58 47 44 42 29 28 26 24 11 10 887 82 77 73 75 73 69 65 64 60 56 47 43 41 29 27 25 23 11 10 887 81 76 71 75 72 68 63 63 59 55 46 43 40 29 27 25 22 11 9 886 80 74 69 74 71 66 61 63 58 53 46 42 39 29 27 24 22 11 9 8

1.1

1.21.31.41.5

86 79 73 67 74 71 65 60 62 57 52 46 41 38 29 26 24 21 11 9 8

86 78 72 65 73 70 64 58 61 56 50 45 41 37 29 26 23 20 12 9 785 78 70 64 73 69 63 57 61 55 49 45 40 36 29 26 23 20 12 9 785 77 69 62 72 68 62 55 60 54 48 45 40 35 28 26 22 19 12 9 785 76 68 61 72 68 61 54 59 53 47 44 39 34 28 25 22 18 12 9 7

1.61.71.81.92.0

85 75 66 59 71 67 60 53 59 53 45 44 39 33 28 25 21 18 12 9 784 74 65 58 71 66 59 52 58 51 44 44 38 32 28 25 21 17 12 9 784 73 64 56 70 65 58 50 57 50 43 43 37 32 28 25 21 17 12 9 684 73 63 55 70 65 57 49 57 49 42 43 37 31 28 25 20 16 12 9 683 72 62 53 69 64 56 48 56 48 41 43 37 30 28 24 20 16 12 9 6

2.12.22.32.4

2.5

83 71 61 52 69 63 55 47 56 47 40 43 36 29 28 24 20 16 13 9 683 70 60 51 68 63 54 45 55 46 39 42 36 29 28 24 19 15 13 9 683 69 56 50 68 62 53 44 54 46 38 42 35 28 28 24 19 15 13 9 682 68 58 48 67 61 52 43 54 45 37 42 35 27 28 24 19 14 13 9 6

82 68 57 47 67 61 51 42 53 44 36 41 34 27 27 23 18 14 13 9 62.62.72.82.93.0

82 67 56 46 66 60 50 41 53 43 35 41 34 26 27 23 18 13 13 9 582 66 55 45 66 60 49 40 52 43 34 41 33 26 27 23 18 13 13 9 581 66 54 44 66 59 48 39 52 42 33 41 33 25 27 23 18 13 13 9 581 65 53 43 65 58 48 38 51 41 33 40 33 25 27 23 17 12 13 9 581 64 52 42 65 58 47 38 51 40 32 40 32 24 27 22 17 12 13 8 5

3.13.23.33.43.5

80 64 51 41 64 57 46 37 50 40 31 40 32 24 27 22 17 12 13 8 580 63 50 40 64 57 45 36 50 39 30 40 31 23 27 22 16 11 13 8 580 62 49 39 64 56 44 35 49 39 30 39 31 23 27 22 16 11 13 8 580 62 48 38 63 56 44 34 49 38 29 39 31 22 27 22 16 11 13 8 579 61 48 37 63 55 43 33 48 38 29 39 30 22 26 22 16 11 13 8 5

3.63.7

3.83.94.0

79 60 47 36 62 54 42 33 48 37 28 39 30 21 26 21 15 10 13 8 579 60 46 35 62 54 42 32 48 37 27 38 30 21 26 21 15 10 13 8 4

79 59 45 35 62 53 41 31 47 36 27 38 29 21 26 21 15 10 13 8 478 59 45 34 61 53 40 30 47 36 26 38 29 20 26 21 15 10 13 8 478 58 4 33 61 52 40 30 46 35 26 38 29 20 26 21 15 9 13 8 4

4.14.24.34.44.5

78 57 43 32 60 52 39 29 46 35 25 37 28 20 26 21 14 9 13 8 478 57 43 32 60 51 39 29 46 34 25 37 28 19 26 20 14 9 13 8 478 56 42 31 60 51 38 28 45 34 25 37 28 19 26 20 14 9 13 8 477 56 41 30 59 51 38 28 45 34 24 37 27 19 26 20 14 8 13 8 477 55 41 30 59 50 37 27 45 33 24 37 27 19 25 20 14 8 14 8 4

4.64.74.84.95.0

77 55 40 29 59 50 37 26 44 33 24 36 27 18 25 20 14 8 14 8 477 54 40 29 58 49 36 26 44 33 23 36 26 18 25 20 13 8 14 8 476 54 39 28 58 49 36 25 44 32 23 36 26 18 25 19 13 8 14 8 476 53 38 28 58 49 35 25 44 32 23 36 26 18 25 19 13 7 14 8 476 53 38 27 57 48 35 25 43 32 22 36 26 17 25 19 13 7 14 8 4


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COEFICIENTES DE UTILIZACION PARA ALGUNAS LUMINARIAS TIPICAS

DistribucinTpica

Pcc

80 70 50 30 10Pp 70 50 30 10 70 50 30 10 50 30 10 50 30 10 50 30 10RCA Coeficientes de Utilizacin, mtodo cavidad zonal, Pcp=20

12345678910

.86

.81

.76

.71

.67

.63

.59

.55

.51

.47

.84

.77

.70

.64

.59

.55

.50

.46

.43

.38

.82

.73

.66

.59

.54

.49

.45

.41

.37

.32

.79

.70

.62

.56

.50

.45

.41

.37

.34

.29

.84

.79

.74

.69

.65

.6157.54.50.46

.81

.75

.69

.63

.58

.54

.49

.45

.42

.37

.79

.71

.65

.59

.53

.49

.44

.40

.37

.32

.77

.69

.61

.55

.49

.45

.41

.37

.33

.29

.77

.71

.66

.61

.56

.52

.48

.44

.41

.36

.75

.69

.63

.57

.52

.47

.43

.40

.36

.31

.74

.66

.60

.54

.49

.44

.40

.36

.33

.28

.73

.68

.63

.58

.54

.50

.46

.43

.40

.35

.72

.66

.61

.55

.50

.46

.42

.39

.35

.31

.71

.64

.58

.52

.48

.44

.39

.36

.33

.28

.70

.65

.61

.56

.52

.49

.45

.41

.38

.34

.69

.63

.59

.54

.49

.45

.41

.38

.35

.30

.68

.62

.57

.51

.47

.43

.39

.35

.32

.27

12345678910

.73

.67

.62

.58

.53

.50

.46

.42

.39

.36

.70

.63

.57

.51

.46

.42

.38

.34

.31

.28

.68

.59

.52

.46

.41

.36

.32

.29

.25

.23

.66

.56

.49

.43

.37

.33

.29

.25

.22

.19

.71

.66

.61

.57

.52

.48

.45

.41

.38

.36

.68

.62

.56

.50

.45

.41

.37

.33

.30

.27

.67

.58

.52

.46

.40

.36

.32

.28

.25

.23

.65

.56

.48

.42

.37

.32

.29

.25

.22

.19

.66

.59

.54

.49

.44

.40

.36

.32

.29

.27

.64

.57

.50

.45

.40

.35

.32

.28

.25

.22

.63

.54

.47

.42

.36

.32

.28

.25

.22

.19

.63

.57

.52

.47

.43

.39

.35

.32

.29

.26

.62

.55

.49

.44

.39

.35

.31

.28

.24

.22

.61

.53

.47

.41

.36

.32

.28

.25

.21

.19

.61

.55

.51

.46

.41

.38

.34

.31

.28

.25

.60

.54

.48

.44

.38

.34

.31

.27

.24

.22

.59

.52

.46

.41

.36

.32

.28

.24

.21

.19

12345678910

.98

.94

.90

.87

.83

.81

.78

.75

.73

.70

.96

.91

.87

.83

.80

.77

.74

.7269.67

.95

.89

.85

.81

.77

.75

.72

.69

.67

.64

.92

.89

.87

.84

.81

.79

.76

.74

.72

.69

.91

.87

.85

.81

.78

.76

.73

.71

.68

.66

.90

.86

.83

.80

.76

.74

.71

.69

.66

.64

.87

.85

.83

.81

.79

.77

.74

.72

.70

.68

.86

.84

.82

.79

.77

.75

.72

.70

.68

.66

.85

.83

.80

.78

.75

.73

.70

.68

.66

.64


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METODO DE CAVIDAD ZONAL

El mtodo de cavidades zonales est basado sobre la teora deque la iluminacin media es igual al flujo que incide sobre el plano detrabajo dividido por el rea sobre la cual se distribuye. Este avance enel clculo del factor deutilizacin se caracteriza principalmente por laintroduccin de medios, por loscuales pueden calcularse estos paramuchas condiciones variables, que antiguamente o bien se ignoraban ose establecan como valores o relaciones fijos.

El nuevo sistema considera la habilitacin real como constituida poruna cavidad de techo por encima de las luminarias, una cavidadde suelo debajo del plano de trabajo y una cavidad de habitacinsituada entre los dos.

En el caso general, estn presentes todas estas cavidades. En el caso deluminarias empotradas o salientes, la cavidad de techo essimplemente el techo. Cuando se ha de determinar la iluminacin sobreel suelo, la cavidad de suelo se convierte en el suelo.

Ahora es posible calcular las relaciones numricas denominadas re lacinde cavidad que pueden usarse para determinar la reflectancia eficaz delsuelo y el techo y a continuacin hallar el coeficiente de utilizacin.

Las etapas bsicas en el clculo de cualquier iluminacin media son lassiguientes:

Determinar las relaciones de cavidad para las tres cavidadesindicadas en la figura anterior


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Donde:

R ca : Razn de cavidad de la habitacinR cc: Razn de cavidad del techo R cp: Razn de cavidad del suelo l: Largo del local (m) a: Ancho del local (m) Hca: Altura til de la habitacinHcc: Altura de la cavidad del cielo

Hcp: Altura de la cavidad del piso Ambiente de trabajo tiene 14 metros de ancho, 15 de largo 2.60metros de alto. Los escritorios tienen una altura de 0.75 metros.

Debido al tipo de actividades mayoritarias que realiza, el nivel lumnicorecomendado es de 300 luxes constantes en cualquier punto delambiente a una altura de trabajo de 0.75 metros del piso.

El tipo de lmparas que se recomienda utilizar, para iluminar esteambiente, son lmparas de doble tubo de gas neon de 36 watts, tipoDay Light, segn la distribucin fsica que se recomienda en esteestudio.

El factor de mantenimiento al cual debera de someterse el total delmparas a instalar, debe ser continuo en cuanto a la limpieza de lostubos y revisin trimestral del estado fsico de los balastros, paragarantizar el flujo lumnico del diseo se tomo como factor 0.8.


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Nivel lumnico = 300 luxesPotencia de lmpara = 36 watts / doble tubo

Procedimiento de Mtodo de cavidad zonal:

Nivel de reflectancias de la luz en las superficies de la pared, techo y piso:

Color Factor deRefleccin

P

Techo

Blanco omuyclaro

0.7

Claro 0.5

Medio 0.3

Paredes Claro 0.5

Medio 0.3

Oscuro 0.1

Suelo Claro 0.3

Oscuro 0.1

Pared = 0.5 = 50% = PpTecho = 0.7 = 70% = PcPiso = 0.3 = 30% = Pf

Altura de instalacin ideal de las lmparas:Hcc = 0 metrosHca = 1.85 metrosHcp = 0.75 metros

Valores de las relaciones de cavidadzonal:R ca = 5 * 1.85 * (15 + 14) / (15*14) = 268.25 / 210 = 1.28R cp = 5 * 0.75 * (15 + 14) / (15*14) = 108.75 / 210 = 0.52 R cc = 5 * 0 * (15 + 14) / (15*14) = 0 / 210 = 0

Reflectancia efectiva de cavidad de piso, segn la tabla de reflectancias(Tabla66):Teniendo los siguientesdatos: Pf = 0.3 o 30%Pp= 0.5 o 50%R cp= 0.52Obtenemos:

Pcc= 28


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Coeficiente de utilizacin (k), (tabla 68): Teniendo los siguientes Datos:Pcc = 28Pp= 0.5 o 50% R ca =1.28

Obtenemos: K= 0.73

Flujo lumnico:

= ( rea * Nivel lumnico) / (factor de Mantenimiento * K) = [(15 * 14) (300) ] / (0.8 * 0.73) = 63000 / 0.584 = 107,877 lux

Sabiendo que 1 watt = 80 lumensPotencia de la lmpara = 2 tubo * 36 watt * 80 lumen = 5,760 lumenNmero de lmparas:

NL = Flujo lumnico / Potencia de lalmpara

NL = 107877 / 5760 = 16 lmparas

Distancia de instalacin:El rea cubierta ser igual a:

Ac = rea * NL

Ac = 210 metros2 * 18 lmparas Ac = 3,780 metros2

Espaciamiento por lmpara:

E = 61 metros

Nmero de lmparas:

Nmero de lmparas a lo ancho:


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NLa = 4 lmparas de doble tubo de 40 watts cada una

Nmero de lmparas a lo largo:

NLl =4 lmparas de doble tubo

Diagrama:

Distancia de montaje entre lmparas:

Vertical: Distancia entre lmparas a lo ancho: 2.5 metros de centro a

centro de cada una de las lmparas aproximadamente. Distancia entre lmparas y pared: 1.5 metros

aproximadamente del centro de la lmpara hacia la pared.

Horizontal: Distancia entre lmparas a lo largo: 3 metros de centro a centro

de cada una de las lmparas aproximadamente. Distancia entre lmparas y pared 1.5 metros

aproximadamente del centro de la lmpara hacia la pared.

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Ejemplo Cavidad Zonal y Teoria