jhon edicson rodrÍguez sierra. cesar augusto...

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JHON EDICSON RODRÍGUEZ SIERRA. CESAR AUGUSTO DURÁN SILVA.

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD BOGOTÁ D.C.

2016.

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DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN DE LA SEDE DE ADMINISTRACIÓN

DEPORTIVA DE LA FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS

NATURALES DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE

CALDAS.

JHON EDICSON RODRÍGUEZ SIERRA. CESAR AUGUSTO DURN SILVA.

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN

ELECTRICIDAD.

Director ING. MARCELA MARTÍNEZ CAMARGO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD BOGOTÁ D.C.

2016.

3

Nota de aceptación

_________________________

_________________________

____________________

______________________________ Ing. Dora Marcela Martínez (Director)

____________________________ Hugo Armando Cárdenas (Jurado)

Bogotá D.C. 25 de Enero 2016

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AGRADECIMIENTOS.

A Dios por permitirnos lograr alcanzar nuestras metas y propósitos y bendecirnos

para lograrlo.

A nuestros padres que con su sabiduría y apoyo nos permitieron lograr cumplir

nuestros objetivos.

A nuestras familias por estar incondicionalmente en este proceso tan difícil.

A nuestros compañeros, amigos y profesores con los cuales vivimos anécdotas

importantes para la consolidación de este proceso.

A la ingeniera Marcela Martínez que con su apoyo y sabiduría pudimos sacar

adelante este proyecto de grado.

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DEDICATORIAS.

Dedico este proyecto de grado a mis padres, que estuvieron incondicionalmente apoyándome en este proceso brindándome sabiduría, consejos, fuerza y paciencia para permitirme crecer como profesional y lograr esta meta tan fundamental en mi vida.

A mi esposa e hija que siempre fueron y serán un motor muy importante para cumplir todos mis propósitos e ideales.

JHON EDICSON RODRÍGUEZ SIERRA

Dedico este trabajo principalmente a Dios por haberme permitido llegar a este momento tan importante en mi formación profesional, a mis padres por ser el apoyo condicional en mi carrera por que estuvieron hay en las largas horas de estudio, y que gracias a ellos pude lograr este objetivo tan importante para mí

CESAR AUGUSTO DURÁN SILVA

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TABLA DE CONTENIDO.

1. GLOSARIO. ............................................................................................................ 12

RESUMEN. ......................................................................................................................... 19

INTRODUCCIÓN............................................................................................................... 20

1. DIAGNÓSTICO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE LA SEDE. .. 21 1.2. Gabinete Principal. ........................................................................................ 21 1.3. Tablero de distribución “quinto piso” ......................................................... 23 1.4. Tablero de distribución “cuarto piso”. ........................................................ 25 1.5. Tablero de distribución “Tercer Piso” ......................................................... 28 1.6. Tablero de distribución “segundo piso” ..................................................... 30 1.7. Tablero de distribución “primer piso” ......................................................... 32 1.8. Identificación del tablero de distribución “primer piso”. ........................... 33 1.9. Tomacorrientes. ............................................................................................. 34 1.10. Bandejas portacables .................................................................................... 35

2. CÁLCULO DE POTENCIA. .................................................................................. 37

3. SISTEMA DE ILUMINACIÓN. .............................................................................. 39 3.2. Orden para el análisis de iluminación.......................................................... 39 3.3. Diseños de iluminación de interiores. ......................................................... 42 3.4. Inspección de iluminación. ........................................................................... 45 3.5. Lecturas con luxómetro ................................................................................ 50 3.6. Ejemplo Método Cavidad Zonal .................................................................... 62 3.7. Calculo De Potencia Realizado El Diseño De Iluminación ......................... 68

4. COSTO DE IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN. [12] .. 70 1.1. Equipo. ............................................................................................................ 70 1.2. Materiales. ...................................................................................................... 70 1.3. Transporte. ..................................................................................................... 70 1.4. Mano de obra. ................................................................................................ 71

5. CONCLUSIONES. ................................................................................................. 72

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. .................................................................. 74

7. ANEXOS. ................................................................................................................. 76

7

ANEXO A ............................................................................................................................ 77

ANEXO B. ........................................................................................................................... 83

ANEXO C ............................................................................................................................ 84

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LISTA DE TABLAS.

Tabla 1 Posición de gabinetes en paredes. .......................................................... 21

Tabla 2. Espacio en los gabinetes de trabajo. ....................................................... 22

Tabla 3. Puesta a tierra de gabinetes. .................................................................. 22

Tabla 4. Color de conductores puesta a tierra. ..................................................... 23

Tabla 5. Utilización de aberturas en el tablero Quinto piso. .................................. 23

Tabla 6. Espacio de trabajo del tablero Quinto piso. ............................................. 24

Tabla 7. Identificación del tablero de distribución Quinto piso ............................... 24

Tabla 8. Puesta a tierra de tablero secundario “Quinto piso”. ............................... 25

Tabla 9. Utilización de aberturas en el tablero Cuarto piso. .................................. 25

Tabla 10. Espacio de trabajo del tablero Cuarto piso. ........................................... 26

Tabla 11. Identificación del tablero de distribución cuarto piso. ............................ 27

Tabla 12. Puesta a tierra de tablero secundario cuarto piso. ................................ 27

Tabla 13. Utilización de aberturas en el tablero tercer piso. .................................. 28

Tabla 14. Espacio de trabajo del tablero tercer piso. ............................................ 28

Tabla 15. Identificación del tablero de distribución tercer piso. ............................. 29

Tabla 16. Puesta a tierra de tablero secundario tercer piso. ................................. 29

Tabla 17. Espacio de trabajo del tablero segundo piso. ........................................ 30

Tabla 18. Identificación del tablero de distribución segundo piso. ......................... 31

Tabla 19. Puesta a tierra de tablero secundario segundo piso. ............................. 31

Tabla 20. Espacio de trabajo del tablero primer piso. ........................................... 32

Tabla 21. Identificación del tablero de distribución primer piso. ............................ 33

Tabla 22. Puesta a tierra de tablero secundario primer piso. ................................ 33

Tabla 23. Identificación e instalación de tomacorrientes. ...................................... 34

Tabla 24. Uso de canaletas, bandejas porta cables. ............................................. 35

Tabla 25. Uso de canaletas, bandejas porta cables. ............................................. 37

Tabla 26. Índice UGR máximo y Niveles de iluminancia exigibles para diferentes

áreas y actividades. Fuente (Ministerio de mina y energía 2010).......................... 42

Tabla 27. Reflectancias efectivas de las cavidades zonales Fuente (Ministerio de

mina y energía 2010). ........................................................................................... 43

Tabla 28. Valores de Reflectancia (aproximada) en %, para colores y texturas

Fuente ( RETILAP tabla 430.2.2 b). ...................................................................... 43

Tabla 29. Reflectarías efectivas (catalogo ELECTROCONTROL) Fuente (catalogo

ELECTROCONTROL). ......................................................................................... 45

Tabla 30. Valores mínimos de eficiencia lumínica en lámparas fluorescentes T8. 46

Tabla 31. Valores mínimos del índice de preproducción cromática (CRI ó Ra). .... 47

Tabla 32. Ficha técnica exclusivamente para fines informativos ........................... 48

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Tabla 33. UGR máximo y niveles de iluminancia exigibles para diferentes áreas y

actividades............................................................................................................ 51

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LISTA DE FIGURAS.

Figura 1. Gabinete eléctrico principal. ................................................................................. 21

Figura 2. Conductores en tubería ......................................................................................... 22

Figura 3. Conductores en tubería ......................................................................................... 22

Figura 4. Puesta tierra del gabinete. ..................................................................................... 22

Figura 5. Conductor puesta tierra. ........................................................................................ 23

Figura 6. Tablero de distribución 5 piso .............................................................................. 23

Figura 7. Espacio en el tablero Quinto piso. ........................................................................ 25

Figura 8. Tablero de distribución cuarto piso................................................................ 25

Figura 9. Espacio en el tablero cuarto piso. ......................................................................... 26

Figura 10. Barrajes neutro y tierra cuarto piso. .................................................................... 27

Figura 11. Neutro y tierra cuarto piso. Fuente: los autores ................................................. 27

Figura 12. Tablero de distribución tercer piso. .................................................................... 28

Figura 13. Espacio en el tablero tercer piso. ........................................................................ 28

Figura 14. Neutro y tierra tercer piso. .................................................................................. 30

Figura 15 Espacio en el tablero segundo piso. ............................................................ 30

Figura 16. Barraje neutro y puesta tierra segundo. ..................................................... 32

Figura 17 Espacio en el tablero primer piso......................................................................... 32

Figura 18. Barraje neutro y puesta tierra primer piso. ......................................................... 34

Figura 19. Estado de toma corrientes. .................................................................................. 35

Figura 20. Bandeja porta cable............................................................................................. 36

Figura 21. Área común primer piso ..................................................................................... 46

Figura 22. Laboratorio de software. ..................................................................................... 46

Figura 23, Marcación lámpara T8. .................................................................................. 49

Figura 24.Lluminaria salón de clases. .................................................................................. 49

Figura 25. Plano arquitectónico piso1 ............................................................................ 52

Figura 26Anexo C diseño de iluminación. ..................................................................... 63

Figura 27.Anexo C diseño de iluminación UGR Fuente: los autores. ...................... 63

Figura 28. Dimensiones del aula y altura del plano de trabajo para ejercicio de sede 34.... 64

Figura 29. Ubicación de lámparas. ....................................................................................... 66

Figura 30. Ubicación de lámparas .................................................................................. 67

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LISTA DE ANEXOS.

ANEXO A. INSTALACIONES ELÉCTRICAS. .............................................................. 77

A.1 INSTALACIONES ELECTRICAS……………………...……………………………81

A.2 OBJETIVO DE UNA INTALACION ELECTRICA…………………………………81

A.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE UNA INSTALACION ELECTRICA. ……………81

A.4 OBJETIVO DE LA NTC 2050……………………………………………………….82

A.5 RIESGO ELECTRICO………………………………………………………………..82

A.5 INSPECCIÓN DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS………………………...84

A.5.1 CLASIFICACIÓN DE LAS INSPECCIONES ELÉCTRICAS………………...….85

A.5.2 INSPECCIONES PERIÓDICAS……………………………………………..……85

A.5.3 ETAPAS DEL PROCESO DE INSPECCIÓN……………………..……………...85

ANEXO B. PLANOS ARQUITECTÓNICOS REALIZADOS EN EL SOFTEARE

AUTOCAD DEL EDIFICIO DE LA SEDE DE UNIVERSIDA DISTRITAL

FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS DONDE FUCIONA EL PROGRAMA DE

ADMINISTRACIÓN DEPORTIVA DE LA FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y

RECURSOS NATURALES .............................................................................................. 83

ANEXO C. DISEÑO DE ILUMINACIÓN EN EL SOFTWARE DIALUX DEL

EDIFICIO DE LA SEDE DE UNIVERSIDA DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE

CALDAS DONDE FUCIONA EL PROGRAMA DE ADMINISTRACIÓN

DEPORTIVA DE LA FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS

NATURALES. ..................................................................................................................... 84

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GLOSARIO.

Glosario con base en las referencias del RETIE (Reglamento Técnico Instalaciones Eléctricas), RETILAP (Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público) y de la RAE (Real Academia Española).

Las siguientes definiciones fueron tomadas de la sección 120.1 “Definiciones” del RETILAP [10], Manual de Procedimientos Para La Ingeniería de Iluminación de Interiores y Áreas Deportivas [11].

Acometida: Derivación de la red local del servicio respectivo, que llega hasta el registro de corte del inmueble .En edificios de propiedad horizontal o condominios, la acometida llega hasta el registro de corte general.

Acto inseguro: Violación de una norma de seguridad ya definida.

Alcance: Característica de una luminaria que indica la extensión que alcanza la luz en la dirección longitudinal del camino. Las luminarias se clasifican en: alcance cortó, medio o largo.

Aislador: Elemento de mínima conductividad eléctrica, diseñado de tal forma que permita dar soporte rígido o flexible a conductores o a equipos eléctricos y aislarlos eléctricamente de otros conductores o de tierra.

Arco eléctrico: Haz luminoso producido por el flujo de corriente eléctrica a través de un medio aislante, que produce radiación y gases calientes.

Circuito eléctrico: Lazo cerrado formado por un conjunto de elementos, dispositivos y equipos eléctricos, alimentados por la misma fuente de energía y con las mismas protecciones contra sobretensiones y sobre corrientes. No se toman los cableados internos de equipos como circuitos.

Clavija: Dispositivo que por inserción en un tomacorriente establece una conexión eléctrica entre los conductores de un cordón flexible y los conductores conectados permanentemente al tomacorriente.

Conductor activo: Aquella parte destinada, en su condición de operación normal, a la transmisión de electricidad y por tanto sometidas a una tensión en servicio normal.

Conductor energizado: Todo aquel que no está conectado a tierra.

Conductor neutro: Conductor activo conectado intencionalmente al punto neutro de un transformador o instalación y que contribuye a cerrar un circuito de corriente.

Conexión equipotencial: Conexión eléctrica entre dos o más puntos, de manera que cualquier corriente que pase, no genere una diferencia de potencial sensible entre ambos puntos.

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Conductor a tierra: También llamado conductor del electrodo de puesta a tierra, es aquel que conecta un sistema o circuito eléctrico intencionalmente a una puesta a tierra.

Contacto directo: Es el contacto de personas o animales con conductores activos de una instalación eléctrica.

Contacto eléctrico: Acción de unión de dos elementos con el fin de cerrar un circuito. Puede ser de frotamiento, de rodillo, líquido o de presión.

Contacto indirecto: Es el contacto de personas o animales con elementos o partes conductivas que normalmente no se encuentran energizadas. Pero en condiciones de falla de los aislamientos se puedan energizar.

Electricidad: El conjunto de disciplinas que estudian los fenómenos eléctricos o una forma de energía obtenida del producto de la potencia eléctrica consumida por el tiempo de servicio. El suministro de electricidad al usuario debe entenderse como un servicio de transporte de energía, con una componente técnica y otra comercial.

Eléctrico: Aquello que tiene o funciona con electricidad.

Equipo: Conjunto de personas o elementos especializados para lograr un fin o realizar un trabajo.

Inspección: Conjunto de actividades tales como medir, examinar, ensayar o comparar con requisitos establecidos, una o varias características de un producto o instalación eléctrica, para determinar su conformidad.

Instalación eléctrica: Conjunto de aparatos eléctricos, conductores y circuitos asociados, previstos para un fin particular: generación, transmisión, transformación, conversión, distribución o uso final de la energía eléctrica.

Mantenimiento: Conjunto de acciones o procedimientos tendientes a preservar o restablecer un bien, a un estado tal que le permita garantizar la máxima confiabilidad.

Altura de montaje: Distancia vertical entre la superficie de la vía por iluminar y el centro óptico de la fuente de luz de la luminaria.

Balasto: Unidad insertada en la red y una o más bombillas de descarga, la cual, por medio de inductancia o capacitancia o la combinación de inductancias y capacitancias, sirve para limitar la corriente de la(s) bombilla(s) hasta el valor requerido. El balasto puede constar de uno o más componentes. Puede incluir, también medios para transformar la tensión de alimentación y arreglos que ayuden a proveer la tensión de arranque, prevenir el arranque en frío, reducir el efecto estroboscópico, corregir el factor de potencia y/o suprimir la radio interferencia.

Bombilla o lámpara: Término genérico para denominar una fuente de luz fabricada por el hombre. Por extensión, el término también es usado para denotar fuentes que emiten radiación en regiones del espectro adyacente a la zona visible.

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Alcance: Característica de una luminaria que indica la extensión que alcanza la luz en la dirección longitudinal del camino. Las luminarias se clasifican en: Alcance corto, medio o largo.

Altura de montaje: Distancia vertical entre la superficie de la vía por iluminar y el centro óptico de la fuente de luz de la luminaria.

Balasto: Unidad insertada en la red y una o más bombillas de descarga, la cual, por medio de inductancia o capacitancia o la combinación de inductancias y capacitancias, sirve para limitar la corriente de la(s) bombilla(s) hasta el valor requerido. El balasto puede constar de uno o más componentes. Puede incluir, también medios para transformar la tensión de alimentación y arreglos que ayuden a proveer la tensión de arranque, prevenir el arranque en frío, reducir el efecto estroboscópico, corregir el factor de potencia y/o suprimir la radio interferencia.

Bombilla o lámpara: Término genérico para denominar una fuente de luz fabricada por el hombre. Por extensión, el término también es usado para denotar fuentes que emiten radiación en regiones del espectro adyacente a la zona visible.

Candela (Cd): Unidad del Sistema Internacional (SI) de intensidad luminosa. Una candela es igual a un lumen por estereorradián. Una candela se define como la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de una frecuencia de 540 x 1012 Hz y en la cual la intensidad radiante en esa dirección es 1/683 W por estereorradián.

Coeficiente de utilización (CU ó K): Relación entre el flujo luminoso que llega a la superficie a iluminar (flujo útil) y el flujo total emitido por una luminaria.

Coeficiente de luz diurna (CLD): La disponibilidad de luz natural en interiores y su potencial de ahorro de energía debe estimarse mediante el coeficiente de luz diurna promedio (CLD).

CLD% =Eint

Eext

Iluminancia promedio interior (Eint): producida por la luz natural a la altura del plano de trabajo y la iluminancia en el exterior (Eext) determinada en el mismo instante en un cielo uniformemente nublado y sin obstrucciones.

Coeficiente de Variación (CV): Es un parámetro estadístico que indica, en términos porcentuales, la relación entre la desviación de todos los valores de iluminancia y la iluminación media. El valor del CV es igual a cero cuando no existen diferencias entre los valores, resultando entonces una distribución totalmente homogénea. La expresión que la define es:

σ = √∑ (Epi − Emed

npi=1

np CV =

σ

Emed

Donde,

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σ = Desviación estándar de los valores de iluminación (lux). CV = Coeficiente de variación.

Curva ISO lux: Línea que une todos los puntos que tienen la misma luminancia en el plano horizontal, para una altura de montaje de 1 m ó 10 m y un flujo luminoso de 1 000 lm.

Depreciación lumínica: Disminución gradual de emisión luminosa durante el transcurso de la vida útil de una fuente luminosa.

Deslumbramiento: Sensación producida por la luminancia dentro del campo visual que es suficientemente mayor que la luminancia a la cual los ojos están adaptados y que es causa de molestias e incomodidad o pérdida de la capacidad visual y de la visibilidad. Existe deslumbramiento cegador, directo, indirecto, incómodo e incapacitado. Nota. La magnitud de la sensación del deslumbramiento depende de factores como el tamaño, la posición y la luminancia de la fuente, el número de fuentes y la luminancia a la que los ojos están adaptados.

Deslumbramiento: Perdida de la capacidad visual y de la visibilidad producida por la luminancia dentro de un campo visual que es mayor a la que los ojos están adaptados y que causa molestias e incomodidad.

Diagrama polar: Gráfica que representa en coordenadas polares la distribución de las intensidades luminosas en planos definidos. Generalmente se representan los planos C = 0° - 180°, C = 90° - 270° y plano de intensidad máxima.

Software DIALux: Es un programa gratuito que permite realizar diseños de instalaciones de iluminación tanto interior como exterior, da la posibilidad de trabajar en conjunto con el software de diseño gráfico AUTOCAD lo cual facilita el proceso de diseño, pues cuando se utiliza ésta opción solo es necesario cargar el diseño de la edificación en el DIALux y sobre este realizar el diseño de la instalación de iluminación. Otras de las aplicaciones más importantes de DIALux consisten en que permite visualizar en gráficos tridimensionales los diagramas polares de la distribución luminosa de las luminarias utilizadas, representa gráficamente por medio de colores y líneas los niveles de iluminancia en la edificación y permite calcular los niveles de deslumbramiento o UGR, etc.

Documentos fotométricos: son documentos que muestran toda la información sobre la distribución de intensidad lumínica.

Eficacia luminosa de una fuente: Relación entre el flujo luminoso total emitido por una fuente luminosa (bombilla) y la potencia de la misma. La eficacia de una fuente se expresa en lumen/watt (lm/W). Nota. El término eficiencia luminosa se usó ampliamente en el pasado para denominar este concepto.

E =Φ

P (

Lm

W)

Eficiencia de una luminaria: Relación de flujo luminoso, en lúmenes, emitido por una luminaria y el emitido por la bombilla o bombillas usadas en su interior.

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Factor de utilización de la luminaria (k): Relación entre el flujo luminoso que llega a la calzada (flujo útil) y el flujo total emitido por la luminaria. Usualmente se aplica este término cuando se refiere a luminarias de alumbrado público. También se conoce como Coeficiente de Utilización (CU).

=5 ∗ hm ∗ (a + b)

(a ∗ b)

Flujo luminoso (Φ): Cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en todas las direcciones por unidad de tiempo. Su unidad es el Lumen (lm).

Φ =Φ𝐿

𝑑𝑡

Donde,

Φ𝐿= Flujo luminoso (lm).

Φ𝐿

𝑑𝑡 = Cantidad de energía luminosa radiada por unidad de tiempo

Factor de uniformidad general de iluminancia. Es la relación entre la iluminación mínima y la iluminación media sobre una superficie de una instalación de alumbrado. Se simboliza por Um y su unidad está dada en por ciento (%) o por una relación. Su expresión es:

Um =Emin

Emed

Factor de uniformidad extrema: Es la relación entre la iluminación mínima y la iluminación máxima sobre una superficie de una instalación de alumbrado. Se simboliza por Ue y su unidad está dada en por ciento (%) o por una relación. La expresión que la define es:

𝑈𝑒 =𝐸𝑚𝑖𝑛

𝐸𝑚𝑎𝑥

Intensidad luminosa: Se define como la relación entre el flujo luminoso emitido por una fuente de luz en una dirección por unidad de ángulo sólido en esa misma dirección, medido en estereorradianes (sr). Siendo éste el ángulo formado entre el centro de una esfera de radio unitario y una porción de superficie de una unidad cuadrada de dicha esfera.

I =ΦL

ω

Donde:

I = Intensidad luminosa (Cd).


ω = Ángulo sólido (sr).

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r = Radio de proyección (m).

Iluminancia (E): Densidad del flujo luminoso que incide sobre una superficie. La unidad de iluminancia es el Lux.

𝐸 =ΦL

S

Donde:

E = Iluminancia (lux).


S = Superficie (m2).

Iluminancia promedio (Emed). Es una medida importante que hay que considerar en el momento de realizar cualquier proyecto de iluminación. Se define como la relación entre la sumatoria de las iluminancias calculadas en cada punto considerado entre el número de dichos puntos. Por lo tanto:

Emed = ∑ EPi

np

i=1

(lux)

Donde:

Emed = Iluminación media.

Epi = Iluminancia en el punto i-ésimo.

np = Número de puntos considerados.

Lumen (lm): Unidad de medida del flujo luminoso en el Sistema Internacional (SI). Radiométricamente, se determina de la potencia radiante; fotométricamente, es el flujo luminoso emitido dentro de una unidad de ángulo sólido (un estereorradián) por una fuente puntual que tiene una intensidad luminosa uniforme de una candela.

Luminancia (L): En un punto de una superficie, en una dirección, se interpreta como la relación entre la intensidad luminosa en la dirección dada producida por un elemento de la superficie que rodea el punto, con el área de la proyección ortogonal del elemento de superficie sobre un plano perpendicular en la dirección

dada. La unidad de luminancia es candela por metro cuadrado. (𝑐𝑑

𝑚2)

𝐿 =𝐼

𝑆. cos(𝛽)

Donde:

L = Luminancia (Cd/m2).

I = Intensidad luminosa (Cd).

S = Superficie (m2).

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Luminaria: Aparato de iluminación que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una o más bombillas o fuentes luminosas y que incluye todas las partes necesarias para soporte, fijación y protección de las bombillas, pero no las bombillas mismas y, donde sea necesario, los circuitos auxiliares con los medios para conectarlos a la fuente de alimentación.

Luz natural: es una combinación de toda la luz solar exterior durante el día (y tal vez también durante el crepúsculo). Esto incluye luz solar directa, radiación difusa del cielo, y (a menudo) ambos reflejados desde la Tierra y los objetos terrestres.

Luz artificial: Es aquella que se genera por algún proceso químico, mecánico como el de una luminaria, bombilla.

NTC2050: Norma Técnica Colombiana NTC 2050 "Código Eléctrico Colombiano" Instalaciones eléctricas.

Métodos de cálculo de iluminación: Los métodos de cálculo para interiores se basan fundamentalmente en un sistema de evaluación “promedio “a partir de la distribución del flujo luminoso en el espacio. Estos cálculos requieren de las dimensiones del local, de las reflectancias de sus superficies e indefectiblemente de un valor de evaluación del comportamiento de la luminaria que utilizará. Se utilizaran los métodos:

Método del coeficiente de utilización. El coeficiente de utilización de la instalación también se conoce como factor reducido de utilización y 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 valor del coeficiente de utilización depende de la distribución fotométrica de la luminaria y de las dimensiones y características de reflectancia del local.

En función de las características de diseño para una luminaria con distancia de montaje hm se tendrá que parte del flujo luminoso emitido por la fuente es absorbido por la misma o por la luminaria y no contribuye al nivel de la iluminación del local. El resto del flujo de la fuente es dirigido hacia arriba y hacia abajo, es decir, por encima y por debajo de un plano horizontal que pasa por el centro de la fuente.

Método de cavidades zonales: 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 valor del coeficiente de utilización depende de la distribución fotométrica de la luminaria y de las dimensiones y características de reflectancia del local.

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RESUMEN.

La sede de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas donde se desarrolla el programa Administración Deportiva de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales está ubicada en la calle 34 # 13-13, fue adquirida por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas en el año de 1994, desde el año 2005 fue dispuesta para el desarrollo del programa de Administración Deportiva, en el año 2013 este edificio tuvo una serie de modificaciones en su planta física para que los estudiantes pudieran tener un mejor desarrollo de su programa, al generar estas modificaciones se aumentaron aulas de clases por este motivo también el aumento de carga eléctrica siendo el sistema de iluminación el que más aumento.

Este trabajo presenta el diagnóstico de las instalaciones eléctricas de la sede y a la vez se realiza una propuesta del diseño de iluminación acorde a las necesidades de la sede. El diseño parte de un diagnóstico del estado actual de la iluminación de la sede Administración Deportiva de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y tendrá en cuenta el cumplimiento de los parámetros de iluminación exigidos por la normas vigentes: NTC 2050 (Norma Técnica Colombiana 2050), RETIE (Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas), RETILAP (Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público).

20

INTRODUCCIÓN.

Todo espacio destinado al desarrollo de actividades académicas está en la obligación de hacer cumplir en su totalidad con los parámetros de una buena iluminación de interiores en este caso alumbrado en instituciones educativas.

Las instituciones educativas y específicamente las diferentes áreas tales como: aulas de clases, bibliotecas, salas de software, salas de audiovisuales, cafeterías, oficinas y zonas comunes, deben cumplir con los parámetros de un buen diseño de iluminación, dichos parámetros se consiguen en la NTC 2050 (Norma Técnica Colombiana 2050), RETIE (Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas), RETILAP (Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público).

El diagnóstico realizado a las instalaciones eléctricas de la sede de la Universidad Distrital, se desarrolló con el fin de identificar el grado de cumplimiento de la reglamentación existente en el país sobre instalaciones eléctricas particularmente las aplicadas a las instituciones educativas. A partir del diagnóstico y haciendo uso de una herramienta informática se realiza un diseño que responde a la normatividad vigente en instalaciones eléctrica, obteniendo como resultado un lugar con un buen funcionamiento del sistema de iluminación y libre de riesgos para los estudiantes y personas que trabajan en la sede.

21

DIAGNÓSTICO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE LA SEDE.

En este capítulo se presentará el diagnóstico de las instalaciones eléctricas de la sede de la Universidad Distrital donde se desarrolla el programa de Administración Deportiva. Después de realizar una inspección detallada de las instalaciones eléctricas (VER ANEXO A: en el cual se profundiza sobre las instalaciones eléctricas y sus diferentes objetivos, para garantizar la seguridad de las personas, animales y equipos que necesiten energía eléctrica, y los riesgos eléctricos con sus posibles causas y las medidas de protección que se deben tomar), se obtuvieron los resultados presentados a continuación en tablas resumen y registro fotográfico.

1.2. Gabinete Principal.

La posición del gabinete principal se evidencia en la figura 1, en la tabla 2 de describe el diagnóstico realizado de acuerdo a la norma NTC 2050. SECCIÓN NORMA DIAGNÓSTICO OBSERVACIÓNES

NTC 2050 373-3.

Los gabinetes en las paredes deben estar a nivel con la superficie terminada, si las superficies no son combustibles. Máximo a 6mm de la superficie terminada.

CUMPLE.

Como se observa en la figura 1 el gabinete principal se encuentra bien empotrado dentro de la pared.

Tabla 1 Posición de gabinetes en paredes.

Figura 1. Gabinete eléctrico principal.

Fuente: los autores.

ESPACIO EN LOS GABINETES DE TRABAJO.

SECCIÓN NORMA DIAGNÓSTICO OBSERVACIÓNES

NTC 2050 373-6.

Verificación del espacio para alambrado y doblado en los gabinetes y cajas de corte.

CUMPLE.

Hay espacio suficiente como se muestra en los círculos azules para hacer más instalaciones si se desea, ver figura 2.

22


NTC 2050 373-7.

Los armarios y cajas de corte deben tener espacio suficiente para que quepan holgadamente todos los conductores instalados en ellos.

CUMPLE.

En la y figura 3, se observa que los conductores cuentan con el espacio suficiente.

Tabla 2. Espacio en los gabinetes de trabajo.

Figura 2. Conductores en tubería.


Figura 3. Conductores en tubería.


PUESTA TIERRA DEL GABINETE.


NTC 384-20.

Los armarios y marcos de los paneles de distribución, si son metálicos, deben estar en contacto físico entre sí y ponerse a tierra.

CUMPLE.

El gabinete está debidamente puesto a tierra en todas las partes que lo conforman como se ve en la figura 4 en el círculo azul.

Tabla 3. Puesta a tierra de gabinetes.

Figura 4. Puesta tierra del gabinete.


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COLOR DE CONDUCTOR PUESTA A TIERRA. SECCIÓN NORMA DIAGNÓSTICO OBSERVACIÓNES

RETIE 15.3.3-E.

Los conductores de los cableados de puesta a tierra que por disposición de la instalación se requieran aislar, deben ser de aislamiento color verde, verde con rayas amarillas o identificadas con marcas verdes en los puntos de inspección y extremos.

CUMPLE.

Como se muestra en el círculo azul de la figura 5 conductor de puesta tierra es de color verde.

Tabla 4. Color de conductores puesta a tierra.

Figura 5. Conductor puesta tierra.

Fuente: los autores

1.3. Tablero de distribución “quinto piso”

UTILIZACIÓN DE ABERTURAS EN EL TABLERO.

SECCIÓN NORMA DIAGNÓSTICO OBSERVACIÓN

NTC 2050 373-7

Todas las aberturas no utilizadas deben estar tapadas

NO CUMPLE

Como se ve en la figura 6 las aberturas que no se utilizan no están selladas.

Tabla 5. Utilización de aberturas en el tablero Quinto piso.

Figura 6. Tablero de distribución 5 piso.


24

ESPACIO DE TRABAJO DEL TABLERO QUINTO PISO.


NTC 2050 373-7.

Los gabinetes deben tener espacio adecuado para los conductores, empalmes y derivaciones cuando las haya.

CUMPLE.

Como se ve en la figura 6 el espacio este bien distribuido para los conductores.

NTC 2050 373-6.


CUMPLE.

Como se ve en la figura 6 hay espacio suficiente para realizar doblados en los conductores.

Tabla 6. Espacio de trabajo del tablero Quinto piso.

IDENTIFICACIÓN DEL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN “QUINTO PISO”.


Artículo 17.9 RETIE.

Los tableros de distribución deben tener adherida de manera clara, permanente y visible la: Tensión nominal, Corriente nominal, número de fases y tierra y neutros y fabricante símbolo de riesgo eléctrico.

NO CUMPLE.

Como se ve en la figura 6 en la parte superior está el símbolo de riesgo eléctrico.


El tablero de distribución debe indicar la posición que tiene las palancas de accionamiento de los interruptores, al cerrar o al abrir el circuito.

CUMPLE.

Como se observa la figura 6 se ven las palanca de los interruptores.


Los encerramientos de los tableros deben aguantar los efectos de la humedad y la corrosión.

CUMPLE.

Este tablero está provisto de una capa de anticorrosivo para efectos de humedad y corrosión, el gabinete siempre debe estar cerrado. Ver figura 6.


Al hacer la distribución de los circuitos se debe tener en cuenta el código de colores establecido en el reglamento.

CUMPLE.

El código de colores negro y rojo, se utilizan para conductor de corriente.

Tabla 7. Identificación del tablero de distribución Quinto piso.

25

PUESTA A TIERRA DE TABLERO SECUNDARIO “QUINTO PISO”.



Los tableros deben estar puestos a tierra mediante un barraje terminal para el cable del alimentador dicho barraje debe tener suficientes terminales de salida para los circuitos derivados.

CUMPLE.

En la figura 7 se ve los barajes de neutro y tierra en la figura 16 se ve cual es el barraje de tierra.


Todas las partes externas del panel deben estar sólidamente puestas a tierra mediante conductores de protección y sus terminales identificadas con el símbolo de tierra.

CUMPLE.

En la figura 7 se ve las terminales puesta en el barraje a tierra, en la figura se aprecia el símbolo de tierra.

Tabla 8. Puesta a tierra de tablero secundario “Quinto piso”.

Figura 7. Espacio en el tablero Quinto piso.


1.4. Tablero de distribución “cuarto piso”.

UTILIZACIÓN DE ABERTURAS EN EL TABLERO.


NTC 2050 373-7.

Todas las aberturas no utilizadas deben estar tapadas.

CUMPLE. Como se ve en la figura 8 las aberturas que no se utilizan están selladas.

Tabla 9. Utilización de aberturas en el tablero Cuarto piso.

Figura 8. Tablero de distribución cuarto piso.


26

ESPACIO DE TRABAJO DEL TABLERO CUARTO PISO.


NTC 2050 373-7


CUMPLE.

Como se ve en la figura 8 el espacio está bien distribuido para los conductores.

NTC 2050 373-6


CUMPLE.


Tabla 10. Espacio de trabajo del tablero Cuarto piso.

Figura 9. Espacio en el tablero cuarto piso.


IDENTIFICACIÓN DEL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN “CUARTO PISO”. SECCIÓN NORMA DIAGNÓSTICO OBSERVACIÓN

Artículo 17.9

RETIE.

Los tableros de distribución deben tener adhería de manera clara, permanente y visible la siguiente información: Tensión nominal, Corriente nominal número de fases y tierra y neutro nombre del fabricante símbolo de riesgo eléctrico.

NO CUMPLE.


Artículo 17.9

RETIE.


CUMPLE.

Como se observa la figura 8 se ven las palanca de los interruptores

Artículo 17.9

RETIE.


CUMPLE.

Este tablero está provisto de una capa de anticorrosivo para efectos de humedad y corrosión y para ello siempre debe estar cerrado. Ver figura 8.

27


Artículo 17.9

RETIE.


CUMPLE.

Si cumple porque en el código de colores, ver figura 9 amarillo y rojo se utilizan para conductor de corriente.

Tabla 11. Identificación del tablero de distribución cuarto piso.

PUESTA A TIERRA DE TABLERO SECUNDARIO “CUARTO PISO”.


Artículo 17.9

RETIE.

Los tableros deben estar puestos a tierra mediante un barraje terminal para el cable del alimentador y tener suficientes terminales de salida para los circuitos derivados.

CUMPLE.


Artículo 17.9

RETIE.

Todas la partes externas del panel deben estar sólidamente puestos a tierra m y sus terminales identificadas con el símbolo de tierra.

CUMPLE.

En la figura 10 se ve las terminales en el barraje a tierra, en la este tablero.

Tabla 12. Puesta a tierra de tablero secundario cuarto piso.

Figura 10. Barrajes neutro y tierra cuarto piso.


Figura 11. Neutro y tierra cuarto piso. Fuente: los autores


28

1.5. Tablero de distribución “Tercer Piso”.

El tablero de distribución del tercer piso se observa en la figura 12.

Figura 12. Tablero de distribución tercer piso.


UTILIZACIÓN DE ABERTURAS EN EL TABLERO. Ver tabla 13.


NTC 2050 373-7.

Todas las aberturas no utilizadas deben estar tapadas.

NO CUMPLE. Como se ve en la figura 13 las aberturas que no se utilizan no están selladas.

Tabla 13. Utilización de aberturas en el tablero tercer piso.

ESPACIO DE TRABAJO DEL TABLERO TERCER PISO.

Figura 13. Espacio en el tablero tercer piso.



NTC 2050 373-7.


CUMPLE.


NTC 2050 373-6.


CUMPLE.


Tabla 14. Espacio de trabajo del tablero tercer piso.

29

IDENTIFICACIÓN DEL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN “TERCER PISO”.


Artículo 17.9

RETIE.

Los tableros de distribución deben tener adhería de manera clara, permanente y visible la tensión nominal, corriente nominal número de fases, tierra, neutro, nombre del fabricante y símbolo de riesgo eléctrico.

NO CUMPLE.


Artículo 17.9

RETIE.


CUMPLE. En la figura 13 se observan las palanca de los interruptores.

Artículo 17.9

RETIE.


CUMPLE.

Este tablero está provisto de una capa de anticorrosivo para efectos de humedad y corrosión y para ello el gabinete siempre debe estar cerrado. Ver figura 13.

Artículo 17.9

RETIE.


CUMPLE.

Si cumple porque en el código de colores negro y rojo se utilizan para conductor de corriente.

Tabla 15. Identificación del tablero de distribución tercer piso.

PUESTA A TIERRA DE TABLERO SECUNDARIO “TERCER PISO”.


Artículo 17.9

RETIE.


CUMPLE.


Artículo 17.9

RETIE.


CUMPLE.

En la figura 14 se ve las terminales puesta en el barraje a tierra, en la figura se aprecia el símbolo de tierra en este tablero.

Tabla 16. Puesta a tierra de tablero secundario tercer piso.

30

Figura 14. Neutro y tierra tercer piso.


1.6. Tablero de distribución “segundo piso”.


NTC 2050 373-7.


CUMPLE.


NTC 2050 373-6.

Verificación del espacio para alambrado y doblado en los gabinetes y cajas de corte

CUMPLE.


Tabla 17. Espacio de trabajo del tablero segundo piso.

Figura 15 Espacio en el tablero segundo piso.


IDENTIFICACIÓN DEL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN “SEGUNDO PISO”.



Los tableros de distribución deben tener adhería de manera clara, permanente y visible la siguiente información: Tensión nominal, Corriente nominal.

CUMPLE.


31

SECCIÓN NORMA DIAGNÓSTICO OBSERVACIÓN Número de fases y tierra y neutro nombre del fabricante símbolo de riesgo eléctrico.



CUMPLE.




CUMPLE.




CUMPLE. Ver figura 15.

Tabla 18. Identificación del tablero de distribución segundo piso.

PUESTA A TIERRA DE TABLERO SECUNDARIO “SEGUNDO PISO”.




CUMPLE.

En la figura 15 se ve los barajes de neutro y tierra en la figura 15se ve cual es el barraje de tierra.



CUMPLE.

En la figura 15 se ve las terminales puesta en el barraje a tierra, en la figura se aprecia el símbolo de tierra.

Tabla 19. Puesta a tierra de tablero secundario segundo piso.

32

Figura 16. Barraje neutro y puesta tierra segundo.


1.7. Tablero de distribución “primer piso”

SECCIÓN

NORMA DIAGNÓSTICO OBSERVACIÓN

NTC 2050 373-7.

Los gabinetes deben tener espacio adecuado para los conductores, empalmes y derivaciones cuando se encuentren.

CUMPLE.


NTC 2050 373-6.


CUMPLE.


Tabla 20. Espacio de trabajo del tablero primer piso.

Figura 17 Espacio en el tablero primer piso.


33

1.8. Identificación del tablero de distribución “primer piso”.



Los tableros de distribución deben tener adherida de manera clara, permanente y visible la siguiente información: Tensión nominal, Corriente nominal número de fases y tierra y neutro nombre del fabricante símbolo de riesgo eléctrico.

CUMPLE.




CUMPLE.




CUMPLE.




CUMPLE. Ver figura 17.

Tabla 21. Identificación del tablero de distribución primer piso.

PUESTA A TIERRA DE TABLERO SECUNDARIO “PRIMER PISO”.




CUMPLE.



Todas las partes externas del panel deben estar sólidamente puestas a tierra mediante conductores de protección.

CUMPLE.

En la figura 18 se ve las terminales puesta en el barraje a tierra.

Tabla 22. Puesta a tierra de tablero secundario primer piso.

34

Figura 18. Barraje neutro y puesta tierra primer piso.


1.9. Tomacorrientes.

IDENTIFICACIÓN E INSTALACIÓN DE TOMACORRIENTES.


210-5 RETIE.

Verificar que los conductores cumplan con el código de colores.

NO CUMPLE.

Al destapar un tomacorriente no utiliza los colores apropiados que indica el RETIE, ver figura 19.


Los tomacorrientes deben suministrase e instalarse con su respectiva placa, tapa o cubierta destinada a evitar el contacto directo con partes energizadas.

NO CUMPLE.

Hay tomacorrientes que se encuentran sin tapa de protección.

210-18b RETIE.

Verificar que los tomacorrientes de cuartos de baños, aseo y azoteas tengan protección GFCI.

NO CUMPLE.

Ningún tomacorriente visto en la sede 34 tiene protección GFCI.


Los tomacorrientes deben estar marcados con su corriente nominal en amperios (A), tensión nominal. Además identificación de las polaridades respectivas si aplica y su uso mediante colores y marcaciones respectivas en el cuerpo del mismo.

NO CUMPLE.

Ninguno tiene placa de características.

Tabla 23. Identificación e instalación de tomacorrientes.

35

Figura 19. Estado de toma corrientes.


1.10. Bandejas portacables


20.3.c RETIE.

Los accesorios de conexión de bandejas portacables, deben ser diseñados para cumplir su función de soporte y sujeción de los cables y no deben presentar elementos cortantes que pongan en riesgo el aislamiento de los conductores.

NO CUMPLE En la figura 20 se observa que la canaleta tiene en sus extremos partes filosas que pueden dañar el aislamiento del conductor.

20.3.e RETIE.

En una misma bandeja porta cables no deben instalarse conductores eléctricos con tuberías para otros usos.

NO CUMPLE. Comparten cables de datos y conductores eléctricos.

318-4 En las partes o tramos en los que se requiera mayor protección se deben instalar tapas protectoras de un material compatible o igual al de la bandeja porta cables.

NO CUMPLE. Se observa que no tienen tapas de protección en la figura 20.

318-5 Cuando exista discontinuidad mecánica o conductiva entre las bandejas o entre las bandejas y canalización o entre las bandejas y el tablero o equipo se deberá asegurar la puesta a tierra de ellos, efectuando una conexión de los mismos al conductor de protección, que como se indica debe recorrer la totalidad de la bandeja.

NO CUMPLE. Las canaletas no están sujetas con puesta a tierra para proteger la instalación eléctrica frente a un daño en este caso por parte filosas en la canaleta.

Tabla 24. Uso de canaletas, bandejas porta cables.

36

Figura 20. Bandeja porta cable.

Fuente: los autores

37

CÁLCULO DE POTENCIA.

Para calcular el costo de la energía eléctrica que consume la parte de iluminación

de la sede, se tomaron los datos técnicos de las luminarias como potencia, modelo

y voltaje. En la tabla 25, se presenta el resumen de la cantidad de lámparas que

tiene la sede, así como el total de potencia consumida:

PISO UBICACIÓN CANTIDAD

Primer piso Oficina de deportes 2 Lámparas

Primer piso Sala de software 12 Lámparas

Primer piso Pasillo sala Software 4 Lámparas

Primer piso Portería 2 Lámparas y 4 Balas

Primer piso Sala Común 12 Lámparas

Primer piso Escalera del primer piso al segundo piso

1 Lámpara

Primer piso Cuarto de Aseo 1 Lámpara

Segundo piso Aula convencional 201 6 lámparas



Segundo piso Baños 4 lámparas

Segundo piso Pasillo 2 lámparas

Segundo piso Escalera del segundo al tercer piso 1 lámpara

Tercer piso Biblioteca 24 lámparas

Tercer piso Pasillo 3 lámparas

Tercer piso Aula convencional 301 9 lámparas

Tercer piso Baños 4 lámparas

Tercer piso Escalera del tercer piso al cuarto piso 1 lámpara

Cuarto piso Sala de audiovisuales 401 – 402 15 lámparas y 4 Balas

Cuarto piso Aula convencional 403 9 lámparas

Cuarto piso Sala de trabajo autónomo 3 lámparas

Cuarto piso Pasillo 3 lámparas

Cuarto piso Baños 4 lámpara

Cuarto piso Escalera del cuarto piso al quinto piso 1 lámpara

Quinto piso Oficinas 6 lámparas

Quinto piso Sala de software 6 lámparas

Quinto piso Pasillo 3 lámparas

Quinto piso Cocina 2 lámparas

Quinto piso Cuarto eléctrico 1 lámpara

Quinto piso Baños 4 lámparas

Total cantidad de lámparas herméticas 163

Total cantidad de balas 8

Total de luminarias 171 Tabla 25. Cantidad de luminarias y ubicacion.

38

Al conocer la potencia eléctrica de cada una de estas luminarias y el tiempo que duran encendidas en el día, aproximadamente 5 horas, se aplica la ecuación de la energía eléctrica (Wh) en función de la potencia eléctrica (W) y el tiempo (h).

Al obtener la energía eléctrica se multiplican por la cantidad de días del mes y dividirlo entre 1000 para así obtener kWh que indica el recibo de energía eléctrica

La potencia utilizada por cada bombilla es de 32 W es decir 64 W por luminaria, el costo del kWh es de trescientos noventa y tres pesos con 82 centavos ($393.82 $)

Cantidad de lámparas x potencia de lámpara =potencia total

𝟏𝟔𝟑 ∗ 𝟔𝟒 𝑾 = 𝟏𝟎 𝟒𝟑𝟐 𝑾 Potencia total de las lámparas herméticas

𝟖 ∗ 𝟏𝟑 𝑾 = 𝟏𝟎𝟒 𝑾 Potencia total de las balas

Potencia total de lámparas herméticas + potencia total de balas = total potencia de las luminarias.

10432 W + 104 W = 10536 W

Potencia total de las luminarias x horas de uso de las luminarias = potencia total por hora

10 536 W * 5h = 𝟓𝟐 𝟔𝟖𝟎 𝐖𝐡 Potencia eléctrica total consumida en un día por todas las luminarias

Potencia total por hora x mes =potencia total por mes.

𝟓𝟐 𝟔𝟖𝟎 𝐖𝐡 ∗ 𝟑𝟎 = 𝟏 𝟓𝟖𝟎 𝟒𝟎𝟎 𝐖𝐡 Potencia eléctrica total consumida en un mes por todas las luminarias Potencia total por mes / 1000 = potencia total mensual en kilowatts hora.

𝟏 𝟓𝟖𝟎 𝟒𝟎𝟎 𝑾𝒉

𝟏𝟎𝟎𝟎= 𝟏𝟓𝟖𝟎. 𝟒 𝒌𝑾𝒉

Esta es la potencia en Kilowatts hora como se ve reflejado mensualmente en el recibo de la energía eléctrica.

El costo total de energía eléctrica causado por mes por parte de la iluminación es el resultado de multiplicar los kWh por el costo de cada kWh es decir:

1580.4 * 393.82= $622.393.

39

SISTEMA DE ILUMINACIÓN.

Un sistema de iluminación sirve para revelar alrededores de manera eficiente y

segura, hoy en día, la iluminación da una forma de ver las cosas en un ambiente,

agradable y crear confort para la visualización de diferentes actividades, en este

caso para la realización de actividades educativas como lo son la lecto-escritura.

La iluminación permite diferenciar las características de los espacios a utilizar, así

como sus proporciones. No sólo se utiliza para mejorar la percepción visual, sino

también para mejorar o estimular los estados de ánimo, y en estos reflejar lo que

se desea como lo son ambientes cálidos o fríos, dinámicos o relajantes.

Para tener un buen sistema de iluminación en centro educativos, auditorios y salas

de lectura, el Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público, RETILAP,

en Colombia el Ministerio de Minas y Energía expidió la resolución número 181331

que establece las reglas generales que se deben tener en cuenta en los diseños

de sistemas de iluminación interior y exterior (incluyendo el alumbrado público),

inculcando el uso racional y eficiente de energía (URE) en iluminación.

1.11. Orden para el análisis de iluminación.

La mayoría de fuentes de iluminación utilizadas en las instalaciones eléctricas se fundamentan en propiedades de incandescencia las cuales son sometidas al paso de la corriente para proporcionar una buena iluminación y así permitir asegurar varios factores como los son: seguridad, ambientes agradables visualmente y aprovechamiento de la iluminación en los espacio de trabajo para hacerlo más agradable y acogedor

DATOS A TENER EN CUENTA EN EL DISEÑO DE ILUMINACIÓN [5].

Para determinar el cálculo y las soluciones de iluminación interior, se deben tener en cuenta parámetros tales como:

a) El uso de la zona a iluminar b) El tipo de tarea visual a realizar c) Las necesidades de luz y del usuario del local d) El índice K del local o dimensiones del espacio (longitud, anchura y altura útil) e) Las Reflectancias de las paredes, techo y suelo de la sala f) Las características y tipo de techo g) Las condiciones de la luz natural h) El tipo de acabado, decoración y mobiliario previsto.

40

RECONOCIMIENTO DEL SITIO Y OBJETOS A ILUMINAR [5].

Antes de iniciar con el diseño de iluminación de un centro educativo, se debe conocer las condiciones físicas, arquitectónicas, condiciones ambientales y del entorno del sitio, dependiendo de tales condiciones se debe tomar decisiones que conduzcan a tener resultados acordes con los requerimientos del presente reglamento.

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE FUENTES LUMINOSAS Y LUMINARIAS [5].

En todos los proyectos de iluminación, se deben elegir las fuentes luminosas teniendo en cuenta, la eficacia lumínica, flujo luminoso, características fotométricas, reproducción cromática, temperatura del color, duración y vida útil de la fuente, en función de las actividades y objetivos de uso de los espacios a iluminar; así como de consideraciones arquitectónicas y económicas. A continuación se presentan los criterios que se deben tener en cuenta para la selección de luminarias.

Alumbrado en instituciones educativas: La iluminación de aulas de clase, salas de lectura, requiere especial cuidado y una gran responsabilidad por parte de diseñadores y constructores de sistemas de iluminación, una iluminación deficiente en estos lugares puede generar serias afectaciones visuales especialmente a niños y adolescentes, con graves consecuencias en algunos casos por las limitaciones visuales.

Iluminación en aulas de clase: El alumbrado de un aula de enseñanza debe ser apropiado para actividades tales como escritura, lectura de libros y del tablero. Como estas actividades son parecidas a las de las oficinas, los requisitos generales de alumbrado de éstas pueden aplicarse al de escuelas. Figura 9 Iluminación en aulas de clase Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público - RETILAP Iluminación de tableros Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público - RETILAP

Iluminación en salas de lectura y auditorios En las salas de lectura y auditorios normalmente no hay luz diurna y sólo existe la artificial. En estos locales se debe tener en cuenta los siguientes requisitos:

Niveles de iluminación requeridos para lectura y escritura. Se debe tener especial cuidado en prevenir el deslumbramiento. Se debe disponer de un equipo especial de regulación de flujo luminoso

para la proyección de películas y dispositivas. Se debe instalar un alumbrado localizado sobre la pizarra de la pared con

una iluminancia vertical de750 luxes. Se debe contar con un panel de control que permita encender y apagar los

distintos grupos de luminarias, manejar el equipo de regulación de alumbrado y eventualmente controlar el sistema automático de proyección.

En estos recintos se debe contar con instalación de un alumbrado de emergencia y de señalización de las salidas.

41

REQUERIMIENTOS DE ILUMINACIÓN.

Para un proyecto de iluminación se deben tener en cuenta los niveles óptimos de iluminación para el desarrollo de las tareas, las condiciones visuales de quien las desarrolla, el tiempo de permanencia y los fines específicos que se pretendan con la iluminación. También se debe considerar tipo de luz y los aportes de esta, de otras fuentes distintas a las que se pretenden instalar y el menor uso de energía sin deteriorar los requerimientos de iluminación.

También se debe estructurar un mantenimiento para el sistema de iluminación que garantice que esté tenga una vida útil y duradera que garantice los flujos luminosos dentro de los niveles permitidos, lo cual se denominará el flujo luminoso mantenido.

SELECCIÓN DE LUMINARIAS Y FUENTES LUMINOSAS. [10]

En todos los proyectos de iluminación, se debe elegir las luminarias y fuentes

luminosas teniendo en cuenta, la eficacia lumínica, flujo luminoso, características

fotométricas, reproducción cromática, temperatura del color de la fuente, duración y

vida útil de la fuente, tipo y características de la luminaria, todo esto acorde con las

actividades y objetivos de uso de los espacios a iluminar; así como de

consideraciones arquitectónicas, ambientales y económicas.

Para cumplir estos criterios los fabricantes y/o comercializadores de fuentes luminosas, luminarias, balastos y en general los productos usados en iluminación deben suministrar la información exigida en los requisitos de productos de la sección 300 y complementada con información de catálogos o fichas técnicas de público conocimiento, tal información debe ser la utilizada por los diseñadores y referenciada en las memorias de cálculo.

El diseñador debe tener en cuenta que las luminarias se diseñan para funcionar con determinados tipos de fuentes lumínicas existentes en el mercado; esto implica que una vez definido el tipo de fuente, el universo de luminarias disponibles se reduce. Lo mismo ocurre con las fuentes si primero se define el tipo de luminaria. De manera que la elección debe hacerse en forma que siempre se use la fuente lumínica con una luminaria diseñada para ella o viceversa. Los criterios que se deben usar para identificar los tipos de luminarias son:

Su fotometría.

Su uso.

El tipo de fuente de luz o bombilla.

Las dimensiones y forma de la luminaria.

El tipo de montaje o instalación requerido.

Su cerramiento o índice de protección IP.

El tipo de superficie reflectora de su conjunto óptico.

42

1.12. Diseños de iluminación de interiores.

Para un diseño de iluminación de interiores se debe tener en cuenta el espacio donde se realizará el estudio, qué tipo de actividades se desarrollan en él, también las exigencias visuales de cada puesto de trabajo y su localización, la condiciones de reflexión de las superficie de trabajo y el aprovechamiento de la luz natural,

NIVELES DE ILUMINACIÓN O ILUMINANCIAS Y DISTRIBUCIÓN DE LUMINANCIAS [10].

La sección 4 el RETILAP se puede ver una tabla donde se puede definir los niveles de iluminación y UGR, como se indica en RETILAP el valor medio de iluminancia, relacionado en la citada tabla, debe considerarse como el objetivo de diseño y por lo tanto esta será la referencia para la medición en la recepción de un proyecto de iluminación. Ver tabla 26.

Tabla 26. Índice UGR máximo y Niveles de iluminancia exigibles para diferentes áreas y actividades.

Fuente: Ministerio de mina y energía 2010.

DISTRIBUCIÓN DE LUMINANCIAS. [10]

Corresponde a la claridad de una fuente de luz o un objeto iluminado, por lo tanto

una buena distribución de luminancia, ayuda a la agudeza visual, sensibilidad al

contraste y eficiencia de las funciones oculares. Por el contrario una inadecuada

distribución de luminancias contribuye al deslumbramiento, a la fatiga por

contrastes muy altos o a la monotonía por contrastes demasiado bajos.

Para lograr una buena distribución de luminancias es necesario tener en cuenta

los valores de Reflectancia de las superficies de techos, paredes, pisos y plano de

trabajo, sin salirse de los límites considerados en la tabla 27 de Reflectancias

43

efectivas de las cavidades zonales y la tabla de Valores de Reflectancia

(aproximada) en %, para colores y texturas, ver tabla 28.

Tabla 27. Reflectancias efectivas de las cavidades zonales

Fuente :Ministerio de mina y energía 2010.

Tabla 28. Valores de Reflectancia (aproximada) en %, para colores y texturas Fuente :RETILAP tabla 430.2.2 b.

COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN. [12]

El coeficiente de utilización CU se determina con base en las tablas suministradas por los fabricantes, relacionadas con la información fotométrica de cada tipo de luminaria. Las tablas de coeficiente de utilización están parametrizadas en función del índice de local y de los índices de reflectancias efectivas para las cavidades de

44

techo y piso, así como de la reflectancia de las paredes. Luego, una vez determinado el índice de local k y las reflectancias efectivas para las cavidades del techo y del piso, el factor de utilización o coeficiente de utilización (CU) se obtiene, por extrapolación, de los datos de la tabla de coeficiente de utilización correspondiente a cada luminaria.

Normalmente como las tablas de coeficiente de utilización se construyen para una reflectancia efectiva del piso del 20% se deberá efectuar una corrección si el valor es distinto.

Para una mejor comprensión del tema de coeficiente de utilización (Cu) se presentara un ejemplo: Para el desarrollo de estos dos ejercicios utilizaremos como referencia el Artículo docente calculo método de los lúmenes [12].

Método del coeficiente de utilización (CU).

Hallar el coeficiente de utilización de un salón con los siguientes parámetros:

Dimensiones del salón: Altura: 3,00 m. Ancho 7,00 m. Largo: 9,00 m. Valor de reflactancias.

Plano o altura de trabajo: 0,85 m.

Color de paredes y techo:

Blancas

Color del piso: Crema.

Teniendo las dimensiones del local se debe halla el índice de cavidad local pero primero debemos calcular hm, se restara la altura del local menos la medida del plano de trabajo.

ℎ𝑚 = 3,00𝑚 − 0,90𝑚 = 2,1𝑚.

Para calcular el índice de cavidad local se utiliza la siguiente ecuación:

𝐾 =5 ∗ ℎ𝑚 ∗ (𝑎 + 𝑏)

(𝑎 ∗ 𝑏)=

5 ∗ 2,1 ∗ (7 + 9)

(7 ∗ 9)= 2.66

Después de haber hallado el índice de cavidad zonal, se define los colores o

texturas de las paredes, pisos y techo del local se procede a asignar el valor de

reflectancia para cada una de las superficies considerando la tabla 28.

Valor de reflectancia paredes, techo y piso

Color de paredes y techo: Blancas 76%

Color del piso: Crema 79%

Teniendo el valor del índice de cavidad zonal y los valores de reflectancia se utiliza el catálogo de la lámpara: Referencia de luminaria: 22264.000 Reflector plateado 2

45

x TCTELI 32W GX24q3 2400 lm RE. El valor de reflectancia del techo es de 76% como no está el valor, se utiliza el más cercano que es 80%, como el valor de la reflectancia de la pared de 79% se utiliza la mayor que es 50%. Ver tabla 29.

Tabla 29. Reflectarías efectivas (catalogo ELECTROCONTROL)

Fuente :catalogo ELECTROCONTROL.

El valor del coeficiente de utilización (CU) es de 0,6.

1.13. Inspección de iluminación.

Las lámparas fluorescentes son dispositivos de descarga de baja presión, cuyo principio de funcionamiento es la producción de radiación UV invisible que se genera después de producirse una descarga entre dos electrodos a través del vapor de mercurio contenido en tubo de vidrio de 26mm (T8). Debido a que el tubo fluorescente está recubierto de un polvo fluorescente (fósforos) este convierte la radiación UV invisible en luz visible. Dependiendo de la mezcla de los fósforos utilizados se pueden obtener diferentes tipos de temperatura de color (Tc) siendo las más utilizadas 6.500°K (Luz Día) y 4.100°K (CoolWhite), gracias a que nuestros productos utilizan fósforos de última tecnología (serie 800), nuestros tubos fluorescentes gozan de un alto índice de reproducción cromático (I.R.C) y una elevada estabilidad de temperatura de color a lo largo de la vida útil del dispositivo. [13]

La mayoría de las áreas de la sede de administración deportiva están iluminadas con lámparas fluorescentes tipo T12 yT8.

LÁMPARAS FLUORESCENTES TIPO T8.

Se utilizaron lámparas tipo T8 en la remodelación realizada en la sede a excepción de los baños como se observa en la figura 21.

46

Figura 21. Área común primer piso

Fuente: los autores

Figura 22. Laboratorio de software.

Fuente: los autores

EFICIENCIA LUMINOSA [1].

De acuerdo con lo establecido por las normas de Uso Racional de la energía (URE) la eficiencia de los tubos fluorescentes que se comercializan para el uso en el país deben tener eficacias iguales o superiores como se muestran en la tabla 30.

Tipo Potencia (W) Eficiencia luminosa (lm/W)

T8 (26mm de diámetro)

14 a25 68

26 a 30 72

31 a 40 78

41 a 50 79

Mayor a 50 85 Tabla 30. Valores mínimos de eficiencia lumínica en lámparas fluorescentes T8.

Cuando los valores exigidos de la eficiencia luminosa en la tabla anterior, las

lámparas utilizadas en estas áreas cumplen con suficiencia ya que cada una de

estas lámparas consumen una potencia de 32 W y entregan 2850lm dando como

47

resultado una eficiencia luminosa de 89 lm/W, teniendo en cuenta que el valor

mínimo exigido de eficiencia lumínica por el RETIE para una lámpara T8 de 32 W

es de 78 lm/W.

ÍNDICE DE REPRODUCCIÓN CROMÁTICA. [13]

Índice de reproducción cromática (Ra) para bobillas tubulares fluorescentes deben cumplir como mínimo con los valores establecidos en la tabla 31.

Tipo de lámpara Potencia nominal de la lámpara

Ra mínimos en %

Tubo doble contacto longitud 1.2m

a 35 W <= a 35 W

69 45

Tubo en U, longitud 0.6m a 35 W <= a 35 W

69 45

Tubo encendido instantáneo, longitud 2.4m

65 W <= a 65 W

69 45

Tubo de alta salida lumínica, longitud 2.4m

100W <= a 100 W

69 45

Tabla 31. Valores mínimos del índice de preproducción cromática (CRI ó Ra).

Las lámparas cuentan con un CRI de 75 así que cumplen con el Ra mínimo exigido en la tabla 31 que es de 45 para potencias menores iguales a 35 W.

VIDA ÚTIL [13].

Las lámparas fluorescentes instaladas son de marca LUMEK y la referencia LTFT8 32 W, según el fabricante la vida útil o vida promedio es mayor a 13.000 horas, lo cual sobrepasa las exigencias de la normatividad. Este factor redunda directamente en una significativa reducción en los costos de mantenimiento del sistema.

ALTA EFICIENCIA LUMINOSA (Lm/W) [13].

Más luz con menos utilización de energía eléctrica, lo cual se traduce en ahorro de energía.

APLICACIONES:

Oficinas, almacenes, droguerías, escuelas, fábricas y donde se requiera iluminación general.

Especificaciones técnicas sujetas a cambio sin previo aviso.

Los datos presentados en la tabla 32 se basan en pruebas realizadas en un ambiente controlado, el rendimiento real puede variar dependiendo de las condiciones de funcionamiento.

48

Cód. Diámetr

o (mm)

Potencia

(W)

IRC (Ra)

Temp.de color (ºK)

Flujo luminos

o Base

Longitud (cm)

LFT T8 17W 865

26 17 W >80 6500 1173 G13 60

LFT T8 17W 841

26 17 W >80 4100 1280 G13 60

LFT T8 32W 865

26 32 W >80 6500 2560 G13 120

LFT T8 32W 841

26 32 W >80 4100 2790 G13 120

Tabla 32. Ficha técnica exclusivamente para fines informativos

RECOMENDACIONES:

Para su utilización se requiere obligatoriamente utilizar con el Balasto Electrónico apropiado, se recomienda utilizar Balastos marca LUMEK.

Ya que el producto contiene mercurio favor disponer de forma adecuada. (Informarse de las regulaciones ambientales pertinentes a su país).

Antes de su remplazo deje enfriar la lámpara y corte la energía.

Para uso interior y protegido contra choques eléctricos

Como su vida útil depende de los ciclos de encendido y apagado, este producto no está diseñado para funcionar con interruptores de presencia o sensores de proximidad.

Este producto es frágil, manipular cuidadosamente.

Se recomienda utilizar este producto con portalámparas (Sockets) para fluorescencia de tecnología Alemana, marca BJB.

MARCACIÓN.

El bulbo de la bombilla debe estar marcado con pintura indeleble y perfectamente legibles como mínimo las siguientes indicaciones:

Marca registrada, logotipo o razón social del fabricante. Apariencia o temperatura del color. Índice de rendimiento del color (IRC). Potencia nominal en vatios (W). Flujo luminoso (lm).

49

Figura 23, Marcación lámpara T8. Fuente: los autores

En la figura 23 se muestra la marca de la información solicitada por la norma pero no cumple en su totalidad ya que no se ve que indique el IRC y por esta razón no cumple con la norma.

REGISTRO DEL PRODUCTO. [13]

Ninguno de los elementos o partes de la luminaria presenta rebabas, puntos o

bordes cortantes que puedan causar algún daño a los conductores o personas que

las manipulen, ya sea para su instalación o mantenimiento, de acuerdo a lo

exigido por el RETIE.

Figura 24.Lluminaria salón de clases.

Fuente: los autores

REGISTROS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS DE LAS LUMINARIAS.

50

Las lámparas utilizadas en este edificio están selladas, balasto y la bornera de conexión están acoplados en el interior del cuerpo de la luminaria tal como lo exige el RETIE.

1.14. Lecturas con luxómetro

Para la interpretación de las lecturas de los datos tomados con el luxómetro que se realizaron en la sede de Administración Deportiva de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, se utilizó el método de cuadrilla.

MÉTODO CUADRILLA [15].

Esta es una técnica de estudio que se fundamenta en tomar una cuadrícula de puntos de medición que cubre todo el sitio a analizar. Los principios de esta técnica son la división del interior en varias áreas iguales cada una de ellas idealmente cuadradas. Se mide la iluminancia existente tomando varios puntos los cuales tendrán una altura de 0.77m (altura del área de trabajo) sobre el nivel del suelo y se calcula el valor medio.

Existe una ecuación que permite calcular en número mínimo de puntos de medición del lugar a analizar:

𝑋 =𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 ∗ 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜

𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 ∗ (𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 + 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜)

Donde X es el índice del local

La ecuación mencionada se expresa de la siguiente forma: Número mínimo de

puntos de medición:

(𝑥 + 2)2

Donde x es el índice del local redondeado al entero superior, excepto para todos

los valores de “Índice de local” iguales o menores que 1 el valor de x es 4. A partir

de la ecuación se obtiene el número mínimo de puntos de medición.

𝐸𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =Σ𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜𝑠(𝐿𝑢𝑥)

𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜𝑠

Una vez obtenido el índice del local, se procede a verificar el resultado según la tabla 33, Índice UGR máximo y Niveles de iluminancia exigibles para diferentes áreas y actividades. Fuente (Ministerio de mina y energía 2010).

51

Cu= 0.69

Cm= 0.8

𝐄𝐦 =𝟔. 𝟒𝟕𝟖 ∗ 𝟐 ∗ 𝟐𝟒𝟎𝟎 ∗ 𝟎. 𝟔𝟐 ∗ 𝟎. 𝟖

𝟑𝟒. 𝟑𝟑= 𝟓𝟎𝟎 ≥ 𝟓𝟎𝟎 𝐂𝐮𝐦𝐩𝐥𝐞

Tabla 33. UGR máximo y niveles de iluminancia exigibles para diferentes áreas y actividades.

Fuente : RETIE (Reglamento Tecnico de Instalaciones Electricas )

DATOS TOMADOS EN AULAS Y CÁLCULOS

Para realizar la toma de datos con el luxómetro en la sede de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas donde funciona Administración Deportiva de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales, primero se realizó el levantamiento de planos arquitectónicos. VER ANEXO B donde en formato digital se muestran los planos arquitectónicos realizados en AutoCAD así como lo muestra en la figura 25.

52

Figura 25. Plano arquitectónico piso1 Fuente: los autores

Para tener las áreas de cada aula de clase, biblioteca, salas de software y oficinas y posteriormente se aplicó el método de cuadrillas, teniendo presente que se debe tener un número de mediciones mínimas tomadas en cada sitio determinado con el luxómetro. Nota:

En todos cálculos realizados para hallar el índice del local se utiliza la

formula

𝑋 =𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 ∗ 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜

𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 ∗ (𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 + 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜)

Donde X es el índice del local

Todos los datos que se encuentran en las áreas de las aulas están dados en lux

Aula Convencional Primer Piso

Datos:

Ancho: 4.85m Largo: 8.37m Alto: 2.3m

𝑋 =8.37𝑚 ∗ 4.85𝑚

2.3𝑚 ∗ (8.37𝑚 + 4.85𝑚)= 1.33

Número mínimo de puntos de medición

(1.33 + 2)2 = 11.08

Se aproxima a 12 mediciones como mínimo en el área del aula.

46 52 39

309 415 336

195 286 319

246 240 208

Se realiza el cálculo para la obtener la iluminación media (E Media).

𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =46 + 52 + 39 + 309 + 415 + 336 + 195 + 286 + 319 + 246 + 240 + 208

12= 224 𝑙𝑢𝑥

8.37m

4.85m

53

E Media son 224 Lux

Aula de Software Primer Piso.

Datos:

Ancho: 8.87m

Largo: 7.35m

Alto: 2.3m

𝐼 =8.87𝑚 ∗ 7.35𝑚

2.3𝑚 ∗ (8.87𝑚 + 7.35𝑚)= 2


(2 + 2)2 = 16

Mínimo se deben tomar 16 mediciones en el área del aula


405 308 307 312

303 305 415 402

385 280 363 195

286 319 246 204


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =405 + 308 + 307 + 312 + 303 + 305 + 415 + 402 + 385 + 280 + 363 + 195 + 286 + 319 + 246 + 204

16= 314 𝑙𝑢𝑥

E Media son 314 Lux

Oficina de Deportes Primer Piso

Datos:

Ancho: 4.98m

Largo: 3.52m

Alto: 2.3m

𝐼 =3.52𝑚 ∗ 4.98𝑚

2.3𝑚 ∗ (3.52𝑚 + 4.98𝑚)= 0.98


(0.98 + 2)2 = 8.8

8.87m

7.35m

54


485 506 486

450 492 453

490 550 498


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =485 + 506 + 486 + 450 + 492 + 453 + 490 + 550 + 498

9= 490 𝑙𝑢𝑥

E Media son 490 Lux

Aula Convencional 201 Segundo Piso

Datos

Ancho: 6.58m Largo: 6.77m Alto: 2.3m

𝐼 =6.77𝑚 ∗ 6.58𝑚

2.3𝑚 ∗ (6.77𝑚 + 6.58𝑚)= 1.45

Número mínimo de puntos de medición en el área del aula

(1.45 + 2)2 = 11.9


172 227.2 263.4

280.6 233.3 347.3

194.1 190.9 219.7

167.6 181.5 201.6


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =172 + 227.2 + 263.4 + 280.6 + 233.3 + 347.3 + 194.1 + 190.9 + 219.7 + 167.6 + 181.5 + 201.6

12= 223 𝑙𝑢𝑥

E Media son 223 Lux

Aula Convencional Segundo Piso 202.

Datos

Ancho: 6.58m

Largo: 6.25m

4.98m

6.58m

6.77m

3.52m

55

Alto: 2.3m

𝐼 =6.58𝑚 ∗ 6.25𝑚

2.3𝑚 ∗ (6.58𝑚 + 6.25𝑚)= 1.39


(1.39 + 2)2 = 11.5

Aproximamos a 12 mediciones como mínimo en el área del aula

385 441 261

520 514 310

491 460 335

450 449 320


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =385 + 441 + 261 + 520 + 514 + 310 + 491 + 460 + 335 + 450 + 449 + 320

12= 411 𝑙𝑢𝑥

E Media son 411 Lux

Aula Convencional Segundo Piso 203.

Datos

Ancho: 6.61m

Largo: 4.71m

Alto: 2.3m

𝐼 =4.71𝑚 ∗ 6.61𝑚

2.3𝑚 ∗ (4.71𝑚 + 6.61𝑚)= 1.19


(1.19 + 2)2 = 10.17


353 589 403

402 614 506

334 517 453

409 540 412


6.25m

6.58m

4.71m

6.61m

56

𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =453 + 589 + 403 + 402 + 614 + 506 + 334 + 517 + 453 + 409 + 540 + 412

12= 461 𝑙𝑢𝑥

E Media son 461 Lux

Aula Convencional Tercer Piso 301.

Datos

Ancho: 4.87m

Largo: 7.05m

Alto: 2.3m

𝐼 =7.05𝑚 ∗ 4.87𝑚

2.3𝑚 ∗ (7.05𝑚 + 4.87𝑚)= 1.25


(1.25 + 2)2 = 10.57


335 502 215

366 503 257

285 445 192

294 421 183


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =3335 + 502 + 215 + 366 + 503 + 257 + 285 + 445 + 192 + 294 + 421 + 183

12= 333 𝑙𝑢𝑥

E Media son 333 Lux

Biblioteca Tercer Piso

Datos Ancho: 13.05m Largo: 7.07m Alto: 2.3m

𝐼 =7.07𝑚 ∗ 13.05𝑚

2.3𝑚 ∗ (7.07𝑚 + 13.05𝑚)= 1.99


4.87m

7.05m

57

(1.99 + 2)2 = 15.09

16 mediciones como mínimo en el área del aula.

348 431 345 359

491 542 561 487

500 521 534 337

433 438 449 281


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =348 + 431 + 345 + 359 + 491 + 542 + 561 + 487 + 500 + 521 + 534 + 337 + 433 + 438 + 449 + 281

16= 441 𝑙𝑢𝑥

E Media son 441 Lux.

Sala de Audiovisuales 401- 402 Cuarto Piso.

Datos

Ancho: 4.88m

Largo: 14.29m

Alto: 2.3m

𝐼 =14.29𝑚 ∗ 4.88𝑚

2.3𝑚 ∗ (14.29𝑚 + 4.88𝑚)= 1.58


(1.58 + 2)2 = 12.8


0.32 0.26 0.10

248 271 266

167 209 181

154 192 158

41.3 88.6 147


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =0.32 + 0.26 + 0.1 + 248 + 271 + 266 + 167 + 209 + 181 + 154 + 192 + 158 + 41.3 + 88.6 + 147

16= 133 𝑙𝑢𝑥

13.05m

7.07m

4.88m

14.9m

58

E Media son 133 Lux

Aula Convencional 403 Cuarto piso

Datos

Ancho: 5.44m

Largo: 5.08m

Alto: 2.3m

𝐼 =5.08𝑚 ∗ 5.44𝑚

2.3𝑚 ∗ (5.08𝑚 + 5.44𝑚)= 1.14


(1.14 + 2)2 = 9.8


445 513 423

358 439 384

335 425 358

404 476 338


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =445 + 513 + 423 + 358 + 439 + 384 + 335 + 425 + 358 + 404 + 476 + 338

12= 408 𝑙𝑢𝑥

E Media son 408 Lux

Aula Convencional 404 Cuarto piso

Datos

Ancho: 2.79 m

Largo: 7.06 m

Alto: 2.3m

𝐼 =7.06𝑚 ∗ 2.79𝑚

2.3𝑚 ∗ (7.06𝑚 + 2.79𝑚)= 0.86


(0.86 + 2)2 = 8.23

5.44m

5.08m

59

Se deben realizar 9 mediciones como mínimo en el área del aula

312 106 220

315 350 101

102 240 143


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =312 + 106 + 220 + 315 + 350 + 101 + 102 + 240 + 143

9= 209 𝑙𝑢𝑥

E Media son 209 Lux

Sala de Software 501 Quinto piso

Datos

Ancho: 10.54m

Largo: 3.59m

Alto: 2.3m

𝐼 =10.54𝑚 ∗ 3.59𝑚

2.3𝑚 ∗ (10.54𝑚 + 3.59𝑚)= 1.16


(1.16 + 2)2 = 10.01


492 501 122

506 578 296

290 348 227

151 163 0.53


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =492 + 501 + 122 + 506 + 578 + 296 + 290 + 348 + 227 + 151 + 163 + 0.53

12= 306 𝑙𝑢𝑥

7.06m

2.79m

10.54m

3.59m

60

E Media son 306 Lux

Oficina 502 Quinto piso

Datos

Ancho: 5.05 m

Largo: 2.87m

Alto: 2.3m

𝐼 =2.87𝑚 ∗ 5.05𝑚

2.3𝑚 ∗ (2.87𝑚 + 5.05𝑚)= 0.79


(0.79 + 2)2 = 7.81

Aproximamos a 9 mediciones como mínimo en el área del aula.

458 502 496

432 601 489

510 498 401


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =458 + 502 + 496 + 432 + 601 + 489 + 510 + 498 + 401

9= 487 𝑙𝑢𝑥

E Media son 487 Lux


Datos

Ancho: 5.05 m

Largo: 2.87m

Alto: 2.3m

𝐼 =2.87𝑚 ∗ 5.05𝑚

2.3𝑚 ∗ (2.87𝑚 + 5.05𝑚)= 0.79


(0.79 + 2)2 = 7.81

5.05m

2.87m

61

Son mínimo 9 mediciones en el área del aula

462 498 492

428 568 486

497 498 395


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =462 + 498 + 492 + 428 + 568 + 486 + 497 + 498 + 395

9= 480 𝑙𝑢𝑥

E Media son 480 Lux


Datos

Ancho: 5.05 m

Largo: 2.87m

Alto: 2.3m

𝐼 =2.87𝑚 ∗ 5.05𝑚

2.3𝑚 ∗ (2.87𝑚 + 5.05𝑚)= 0.79


(0.79 + 2)2 = 7.81


438 459 423

402 518 398

353 389 290


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =438 + 459 + 423 + 402 + 518 + 398 + 353 + 389 + 290

9= 407 𝑙𝑢𝑥

E Media son 407 Lux

Sala de juntas 505 Quinto piso

Datos

Ancho: 6.47 m

Largo: 3.50m

5.05m

2.87m

5.05m

2.87m

62

Alto: 2.3m

𝐼 =3.50𝑚 ∗ 6.47𝑚

2.3𝑚 ∗ (3.50𝑚 + 6.47𝑚)= 0.98

Número mínimo de puntos de medición (0.98 + 2)2 = 8.9


487 514 398

587 601 529

398 277 425


𝐸 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 =487 + 514 + 398 + 587 + 601 + 529 + 398 + 277 + 425

9= 468 𝑙𝑢𝑥

E Media son 468 Lux.

Como se puede observar en cada uno de los cálculos de iluminación realizados con el luxómetro, ninguno de los salones cumple la norma Retilap (Reglamento Técnico De Iluminación Y Alumbrado Público) ya que la E media debe ser mayor o igual 500 lux en colegios y centros educativos como lo dice en la sección 4, Índice UGR máximo y Niveles de iluminancia exigibles para diferentes áreas y actividades.

1.15. Ejemplo Método Cavidad Zonal

Para la realización de este ejercicio se utilizará el método de cavidad zonal para el aula convencional 303 piso tercero para así comprobar los datos arrojados por el software DIALux en el diseño de iluminación el cual es una herramienta informática la cual permite realizar un cálculo de iluminación tanto interior como exterior, calcula los niveles de iluminación de luz indirecta y directa y básicamente lo que hace es utilizar el método de la conservación de la energía por ende lo que hace es asumir que una luz es proyectada por una superficie y no será absorbida por la misma así como se muestra en la siguiente simulación del aula de clase 303 de la Sede de Administración Deportiva de la Facultad de Medio Ambiente Y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. En el ANEXO C se muestra toda la información en formato digital del diseño de iluminación de la sede de administración deportiva en el software Dialux. A continuación un extracto de dicho Anexo C.

5.05m

2.87m

63

Figura 26 Anexo C diseño de iluminación.

Fuente: Los autores

Figura 27.Anexo C diseño de iluminación UGR Fuente: los autores.

Se va a Iluminar un aula de dimensiones 4.87m. de ancho por 7.05 m. de largo por 2,3 m. de alto con luminarias tipo downlight con dos lámparas fluorescentes.

A continuación se dan los parámetros necesarios para el cálculo:

Los acabados del aula son:

Paredes y techos de color blanco muy claro.

Pisos de color blanco.

Nivel de iluminación media aulas de clase 500 (Lux)

64

Coeficiente de mantenimiento Cm: 0.8 suministrado por el fabricante.

Tipo de lámpara: Referencia de luminaria: 22264.000 Reflector plateado 2 x

TCTELI 32W GX24q3 2400 lm RE.

S= Superficie a iluminar: 34.33m2.

Determinar el número de luminarias que se necesitan y cómo deberían ir

colocadas para obtener un nivel adecuado de iluminación uniforme.

SOLUCIÓN:

Dimensiones del salón son:

a: 4.87m ancho

b: 7.07m largo

H: 2.3m alto

H*: 0.77m (altura del espacio de trabajo).

Figura 28. Dimensiones del aula y altura del plano de trabajo para ejercicio de sede 34.

Fuente: los autores

Primero se calcula el índice de cavidad zonal (K).

𝐾 =5 ∗ 𝐻 ∗ (𝑎 + 𝑏)

𝑎 ∗ 𝑏=

5 ∗ 1.53𝑚 ∗ (4.87𝑚 + 7.07𝑚)

(4.87𝑚 ∗ 7.07𝑚)= 2.65

Luego de hallar la cavidad zonal se definen los colores o texturas de las paredes,

piso y techo, se procede a asignar el valor de reflectancia para cada una de estas

superficies considerando las hojas de datos similares a la mostrada en la Tabla

28, con base en lo anterior se ubican los colores blanco muy claro para el techo y

las paredes y gris oscuro para el piso.

Techo blanco muy claro: 76

Paredes blancas muy claras: 76

Suelo blanco: 76

65

Para determinar el coeficiente de utilización (CU). Teniendo el índice de la cavidad del local y las reflectancias efectivas de cada superficie, se procede a determinar el coeficiente o factor de utilización por medio de las hojas de datos entregadas por los fabricantes tabla 27. Para determinar el CU se deben interpolar los valores de las reflectancias hallados, luego se utilizará el catálogo entregado por el fabricante ELECTROCONTROL. Primero se ubica la del techo en el valor de 80, pues 76 no está disponible, luego de manera similar se ubica la de las paredes en 50 debido a que es el número máximo de reflectancia disponible, para esto se utiliza la tabla 27.

El coeficiente de utilización es: 0.62

Ahora se halla el flujo total con la siguiente ecuación:

𝚽𝐓 =𝐄𝐦 ∗ 𝐒

𝐂𝐮 ∗ 𝐂𝐦=

𝟓𝟎𝟎 ∗ 𝟑𝟒. 𝟑𝟑

𝟎. 𝟔𝟐 ∗ 𝟎. 𝟖= 𝟑𝟒𝟔𝟎𝟔. 𝟖𝟓 𝐥𝐮𝐦𝐞𝐧𝐞𝐬.

Dónde:

Φ𝑇 = flujo luminoso que un determinado local o zona necesita (en

LÚMENES)

Em. = nivel de iluminación medio (en LUX)

S = superficie a iluminar (en m2).

Este flujo luminoso se ve afectado por unos 76 coeficientes de utilización (CU) y de mantenimiento (Cm), que se definen a continuación:

Cu = Coeficiente de utilización. Es la relación entre el flujo luminoso recibido por un cuerpo y el flujo emitido por la fuente luminosa. Lo proporciona el fabricante de la luminaria.

Cm = Coeficiente de mantenimiento. Es el cociente que indica el grado de conservación de una luminaria.

Determina el número de luminarias que precisas para alcanzar el nivel de

iluminación adecuado.

𝐍𝐋 =𝚽𝐓

𝐧 ∗ 𝚽𝐋

NL: Numero de luminarias.

𝚽𝐓: Flujo luminoso total.

𝚽𝐋: Flujo luminoso de una lámpara.

n: Numero de lámparas que tiene una luminaria.

Tipo de luminaria Referencia de luminaria: 22264.000 Reflector plateado

2 x TCTELI 32W GX24q3 2400 lm RE.

66

Flujo luminoso total: 25000 lúmenes

Flujo luminoso de una lámpara: 2400 lm

Numero de lámparas que tiene una luminaria: 2

𝐍𝐋 =𝟑𝟒𝟔𝟎𝟔. 𝟖𝟓

𝟐 ∗ 𝟐𝟒𝟎𝟎= 𝟕. 𝟐𝟎𝟗 ≃ 𝟖

Establece el desplazamiento de las luminarias.

Una vez se ha calculado el número mínimo de luminarias que se necesitan se procede a distribuirlas sobre la planta del aula, se debe averiguar la distancia a la que se deben instalar cada luminaria para que exista uniformidad.

En los lugares de planta rectangular como es el caso de aulas de clase, para lograr la iluminación uniforme, las luminarias se reparten de forma semejante en filas paralelas a los ejes de simetría del lugar según las ecuaciones:

Número de filas de luminarias a lo ancho del salón.

𝑁𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 = √𝑁𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

𝑏∗ 𝑎 = √

6.478

7.07∗ 4.87 = 2.34 ≃ 2 Número de filas de luminarias que

tiene a lo ancho del local

Numero de columnas de luminarias a lo largo del local.

𝑵𝒍𝒂𝒓𝒈𝒐= 𝑵𝒂𝒏𝒄𝒉𝒐∗ (

𝒃

𝒂) = 𝟐. 𝟑𝟒 ∗ (

𝟕.𝟎𝟓

𝟒.𝟖𝟕) = 𝟑. 𝟒𝟎 ≃ 𝟒 Número de columnas de luminarias

que tiene a lo largo del local.

Por lo tanto, el esquema de colocación de las luminarias que se tiene en el aula, es el siguiente:

Figura 29. Ubicación de lámparas.

Fuente: los autores

Por último, se utiliza la ecuación de cavidad zonal y se compara con el resultado de la tabla 27 en este punto, se debe comprobar la validez de los resultados, se debe recordar que en ella (tabla 27) se fijaba el nivel de iluminancia media que debe tener el aula.

𝐄𝐦 =𝐍𝐋 ∗ 𝐧 ∗ 𝚽𝐋 ∗ 𝐂𝐮 ∗ 𝐂𝐦

𝐒≥ 𝐄𝐭𝐚𝐛𝐥𝐚𝐬

67

NL=6.478

n=2.

𝚽𝐋= 2400 lm

𝐶𝑢 = 0.62

Cm=0.8

S=34.33𝑚2

𝐸𝑚 =8 ∗ 2 ∗ 2400 ∗ 0.62 ∗ 0.8

34.33= 𝟓𝟒𝟎. 𝟐𝟔 𝑳𝒖𝒙

Se realiza el mismo ejercicio con 7 lámparas, para demostrar que no cumple con

los lux exigidos con por RETILAP en la sección 4.

𝐍𝐋 =𝟑𝟒𝟔𝟎𝟔. 𝟖𝟓

𝟐 ∗ 𝟐𝟒𝟎𝟎= 𝟕. 𝟐𝟎𝟗 ≃ 𝟕

Número de filas de luminarias a lo ancho del salón.

𝑁𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 = √𝑁𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

𝑏∗ 𝑎 = √

7

7.07∗ 4.87 = 2.19 ≃ 2 Número de filas de luminarias que

tiene a lo ancho del local

Numero de columnas de luminarias a lo largo del local.

𝑵𝒍𝒂𝒓𝒈𝒐= 𝑵𝒂𝒏𝒄𝒉𝒐∗ (

𝒃

𝒂) = 𝟐. 𝟏𝟗 ∗ (

𝟕.𝟎𝟕

𝟒.𝟖𝟕) = 𝟑. 𝟏𝟖 ≃ 𝟑 Número de columnas de luminarias

que tiene a lo largo del local.

Figura 30. Ubicación de lámparas Fuente: los autores

68

Por último, se utiliza la ecuación de cavidad zonal y se compara con el resultado

𝐄𝐦 =𝐍𝐋 ∗ 𝐧 ∗ 𝚽𝐋 ∗ 𝐂𝐮 ∗ 𝐂𝐦

𝐒≥ 𝐄𝐭𝐚𝐛𝐥𝐚𝐬

NL=7

n=2.

𝚽𝐋= 2400 lm

𝐶𝑢 = 0.62

Cm=0.8

S=34.33𝑚2

𝐸𝑚 =7∗2∗2400∗0.62∗0.8

34.33= 𝟒𝟖𝟓. 𝟒𝟓 Lux

Para este ejercicio es necesario utilizar 8 lámparas para que cumpla con la norma

RETILAP y por simetría en el espacio a iluminar. Ya que con siete lámpara la

iluminación es deficiente.

Se ha utilizado el método de los lúmenes para calcular el número de luminarias necesario en una determinada zona o local que precise una iluminación uniforme. De esta manera, se puede evaluar al final, si la luminaria y la lámpara que contiene es proporcional al nivel de iluminancia es el adecuado.

1.16. Calculo De Potencia Realizado El Diseño De Iluminación

La cantidad de luminarias necesarias son 171. En el diseño de iluminación aumentaron el número de luminarias lo que significa que la potencia eléctrica debe aumentar. A continuación se realizarán los cálculos necesarios para saber el costo que aumenta la factura con la inclusión de estas luminarias.

La potencia total sin el diseño de iluminación es 1580.4 kWh por mes y esta potencia eléctrica tiene un costo mensual de seiscientos veinte dos trescientos noventa y tres pesos $622393

La cantidad de luminarias utilizadas por el software es de 202 luminarias es decir que se necesitan 35 luminarias más.

La potencia utilizada por cada bombilla es de 32 W es decir 64 W por luminaria el

costo del kWh trescientos noventa y tres pesos con 82 centavos $393.82

Cantidad de lámparas x potencia de lámpara =potencia total

𝟏𝟗𝟒 ∗ 𝟔𝟒 𝑾 = 𝟏𝟐𝟒𝟏𝟔 𝑾 Potencia total de las lámparas herméticas

69

𝟖 ∗ 𝟏𝟑 𝑾 = 𝟏𝟎𝟒 𝑾 Potencia total de las balas

Potencia total de lámparas herméticas + potencia total de balas = total potencia de las luminarias.

12416 W + 104 W = 12520 W

Potencia total de las luminarias x horas de uso de las luminarias = potencia total por hora

12520 W * 5h = 𝟔𝟐 𝟔𝟎𝟎 𝐖𝐡 Potencia eléctrica total consumida en un día por todas las luminarias

Potencia total por hora x mes =potencia total por mes.

𝟔𝟐 𝟔𝟎𝟎 𝐖𝐡 ∗ 𝟑𝟎 = 𝟏`𝟖𝟕𝟖. 𝟎𝟎𝟎 𝐖𝐡 Potencia eléctrica total consumida en un mes por todas las luminarias Potencia total por mes / 1000 = potencia total mensual en kilowatts hora.

𝟏`𝟖𝟕𝟖 𝟎𝟎𝟎 𝑾𝒉

𝟏𝟎𝟎𝟎= 𝟏𝟖𝟕𝟖 𝒌𝑾𝒉

Esta es la potencia en Kilowatts hora como se ve reflejado mensualmente en el recibo de la energía eléctrica.

El costo total de energía eléctrica causado por mes por parte de la iluminación es el resultado de multiplicar los kWh por el costo de cada kWh es decir:

1878 kWh * $393.82= $739 539.96

El costo total por mes de la iluminación consumida por el edificio es de setecientos treinta y nueve mil quinientos treinta y nueve pesos con noventa y seis centavos, de la sede de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas,

Realizado el ajuste con el diseño de iluminación, el aumento del costo mensual en la factura de energía eléctrica será de ciento diecisiete mil ciento cuarenta y seis pesos con noventa y seis centavos.

$739 539.96 - $622 393=$117146.96

70

COSTO DE IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN. [12]

En las siguientes talas se elaborara una proyección en el costo que tendría el diseño para la sede del edificio donde funciona el curso de Administración Deportiva de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, con el fin de que cumplan con un buena iluminación como lo sugiere el capítulo 4 del RETIE diseños y cálculos de iluminación interior. En este caso centros educativos.

Estas tablas viene estipulado: Equipo, Materiales, Transporte, Mano de obra.

Si se toma la decisión de realizar el diseño para esta sede se tendrá un buen ahorro

de dinero ya que las luminarias que se encuentran en estas sede se podrán reutilizar,

por esta razón no se deberá comprar lámparas nuevas ya que las lámpara que se

encuentran en este edificio son prácticamente nuevas por que se adquirieron en el

2013-III, como se muestra en la tabla de materiales para alcanzar una buena

iluminación debe se deberían comprar tan solo 35 lámparas las cuales que se

requieren para que el diseño sea el adecuado como lo solicita el RETILAP, al ser tan

pocas lámparas la mano de obra también seria barata y el tiempo de instalación sería

muy corto que esta sería una razón muy importante para no tener que cerrar esta

sede por tiempo indefinido.

Equipo.

DESCRIPCIÓN UNIDADES Tarifa/Hora Valor unitario Total

Herramienta menor

GLOBAL -------------- $60.000 $60.000

SUBTOTAL $60.000

Materiales.

DESCRIPCIÓN UN Precio unitario

Cantidad

Valor Unitario

Total

High lights s.a 001 lámpara hermética 2x32w

UN $162.400 35 $162.400 $4`634. 000

Tubería 1/2" pvc conduit ML $2.300 25 $57.500 $57.500

Unión conduit 1/2" UN $150 80 $12.000 $12.000

Curva conduit 1/2" UN $200 70 $14.000 $14.000

Alambre no. 12 thhn / awg ML $850 150 $127.500 $127.500

Alambre no. 14 desnudo ML $550 150 $82.500 $82.500

SUBTOTAL $4`927.500

Transporte.

http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/adminverblobawa?tabla=T_NORMA_ARCHIVO&p_NORMFIL_ID=431&f_NORMFIL_FILE=X&inputfileext=NORMFIL_FILENAME

http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/adminverblobawa?tabla=T_NORMA_ARCHIVO&p_NORMFIL_ID=431&f_NORMFIL_FILE=X&inputfileext=NORMFIL_FILENAME

71

DESCRIPCIÓN UNID Valor parcial Valor Unitario Total

Camión NPR UNID $150 000 $150 000 $150 000

SUBTOTAL $150 000

Mano de obra.

DESCRIPCION

UNID Cantidad Días

Valor parcial

Prestaciones

Total Jornal Total

Cuadrilla, 1 Tecnólogo, 3 Ayudantes

UNID 12 $130.000 70% $221.000 $ 2`652.000

Diseño de iluminación

UNID NA $400.000 NA NA $400.000

SUBTOTAL $ 3`052.000

Precio Total $ 8`189.500

72

CONCLUSIONES.

Ninguno de los tableros de distribución, principal o secundarios cuentan con la placa característica, por lo tanto la instalación no cumple con el 17.9 del RETIE, allí se indica que los tableros de distribución deben tener una placa característica donde se especifique de manera clara, permanente y visible la información nominal de la tensión, corriente, número de fases, tierra y neutro, nombre del fabricante.

Al realizar el diagnóstico y analizar la parte de puesta a tierra en los tableros de distribución, donde el RETIE en el artículo 19.7 indica que cada tablero de distribución debe estar puestos a tierra mediante un barraje y dicho barraje debe tener suficientes terminales de salida para los circuitos derivados se concluyó que todos los tableros de este edifico cumplen con dicho requerimiento.

Al realizar el diagnóstico eléctrico en los tableros de distribución de los circuitos ramales en cada piso de la sede se tuvo en cuenta el uso del código de colores para conductores, neutro y puesta a tierra.

Los tableros de distribución cuentan con el espacio suficiente para realizar dobleces en los conductores, empalmes y derivaciones sin el problema de tener que amontonarlos uno sobre otro eso permite que no se presenten puntos calientes en los conductores.

Al realizar el diagnóstico se pudo observar que el 30% de las salidas de energía contaban con fallas especialmente en los tomacorrientes poniendo en riesgo a la comunidad universitaria.

En el cuarto piso de la sede se encuentra una canalización descubierta y pueden dañar el aislamiento de los conductores, las canalizaciones no están siendo utilizadas exclusivamente para conductores eléctricos, transportando además cables de redes de datos.

La demanda de energía eléctrica requerida en un centro educativo para su correcto funcionamiento es constituida en gran parte por la iluminación, en esta sede, la disminución de luminarias se evidencia al realizar la toma de datos con el luxómetro, ya que en gran parte de los salones se retiraron tres luminarias y por ende no cumple con los requisitos exigidos por RETILAP en la sección 4.

En el diseño de iluminación se utiliza la cantidad necesaria de luminarias para su correcto funcionamiento en la parte de iluminación de la Sede de Administración Deportiva de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas aumentando 35 luminarias, es decir que la potencia tendría un aumento de 297.6 kWh, lo cual hace incrementar el costo de la factura de energía eléctrica mensual 117 146.96 pesos.

Un sistema de iluminación debe satisfacer una serie de condiciones que logren un ambiente de desarrollo de actividad más cómoda. La toma de datos realizada con el luxómetro nos demostró el déficit de iluminación que posee el edificio donde

73

funciona la, ya que a cada salón de clases se le quitaron tres luminarias, aumentando las posibilidades de cansancio visual y dolores de cabeza, por lo tanto disminuyendo el confort y seguridad, tanto de los estudiantes como los trabajadores que hacen parte de este centro educativo.

Con el diseño de iluminación se ha obtenido una mejora sustancial en los niveles de iluminación, tanto en los salones de clase como en las oficinas y salones de software, aparte de la mejora en uniformidad de estos, cumpliendo con los requerimientos pedidos por RETILAP en la tabla 410.2 índice UGR máximo y niveles de iluminación exigibles para diferentes áreas y actividades.

En la sede la eficiencia energética se ve reflejada con el uso de iluminación natural ya que la mayoría del tiempo no es necesario utilizar artificial gracias a que cuenta con ventanales que permiten el aprovechamiento de la luz natural sin ningún tipo de interrupción.

74

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diseño de instalaciones de iluminación interior utilizando DIAlux” {en línea} {2015

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de un centro de uso general de la universidad de Madrid”. {en línea} {2015

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iluminación de la planta sales del valle del parque industrial de Cd. Obregón,

Sonora.” {en línea} {2015 Noviembre}

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[8] NTC2050: Norma Técnica Colombiana NTC 2050 " CODIGO ELECTRICO

COLOMBIANO”.

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y Alumbrado Público". Bogotá, Colombia (2010).

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http://www.saber.ula.ve/bitstream/123456789/25168/2/articulo3.pdf

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75

[11] MARINO ROUSTAIYAN Carlos, {en línea} {2015 Septiembre} “Manual de

Procedimientos Para La Ingeniería de Iluminación de Interiores y Áreas

Deportivas”, Universidad Simón Bolívar Coordinación de Ingeniería Eléctrica.

http://es.slideshare.net/romonce/manual-de-procedimientos-para-la-ingenieria-de-

iluminacion-de-interiores-y-areas-deportivas

[12] CASTILLA CABANES Nubia, BLANCA GIMENEZ Vicente, MARTINEZ

ANTON. Alicia, {en línea} {2015 Noviembre} “Artículo docente calculo método de

los lúmenes “Iluminación y color. Ed. UPV,

http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12833/artículo%20docente%20Cálculo

%20método%20de%20los%20lúmenes.pdf .

[13] Catalogo lumek http://www.ilumec.com/resources/ficha%20tubos%20t8.pdf

[14] ARAGÓN PINZÓN J. F “Diseño de la instalación eléctrica para la institución educativa departamental de Carmen de Carupa – Cundinamarca” Bogotá (2013). [15] Fundamentos teóricos sobre la iluminación en el aula “Método de la cuadrilla”

teóricos {en línea} {2015 Noviembre} T-UTC-1557%20(1).pdf

[16] INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS Y CERTIFICACION.

Compendios, tesis y otros trabajos de grado, Quinta actualización. Bogotá.

ICONTEC 2002.

http://es.slideshare.net/romonce/manual-de-procedimientos-para-la-ingenieria-de-iluminacion-de-interiores-y-areas-deportivas

http://es.slideshare.net/romonce/manual-de-procedimientos-para-la-ingenieria-de-iluminacion-de-interiores-y-areas-deportivas

http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12833/artículo%20docente%20Cálculo%20método%20de%20los%20lúmenes.pdf

http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12833/artículo%20docente%20Cálculo%20método%20de%20los%20lúmenes.pdf

http://www.ilumec.com/resources/ficha%20tubos%20t8.pdf

76

ANEXOS.

77

ANEXO A. INSTALACIONES ELÉCTRICAS.

78

DIAGNOSTICO DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS E ILUMINACION DE

LA SEDE DE ADMINISTRACION DEPORTIVA DE LA FACULTA DE MEDIO

AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL

FRANCISCO JOSE DE CALDAS.

A.1 INSTALACIONES ELECTRICAS.

Una instalación eléctrica está compuesta por un grupo de elementos los cuales

sirven para transportar la energía eléctrica para suministrar a los equipos que

dependen de ella entre estos elementos están: tableros principales y de

distribución, interruptores, transformadores, bancos de capacitares, dispositivos,

sensores, dispositivos de control local o remoto, cables, conexiones, contactos,

canalizaciones, y soportes.

A.2 OBJETIVO DE UNA INTALACION ELECTRICA. [1]

El objetivo principal de una buena instalación eléctrica es garantizar la seguridad

de las personas, animales, medio ambiente y equipos que necesiten energía

eléctrica esto significa que se debe minimizar o eliminar todos los riesgos de

origen eléctrico.

A.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE UNA INSTALACION ELECTRICA. [1]

a) Fijar las condiciones para evitar accidentes por contactos eléctricos directos e indirectos.

b) Establecer las condiciones para prevenir incendios y explosiones causados

por la electricidad.

c) Fijar las condiciones para evitar quema de árboles causada por acercamiento a líneas de energía.

d) Establecer las condiciones para evitar muerte de animales causada por

cercas eléctricas.

e) Establecer las condiciones para evitar daños debidos a sobre corrientes y sobretensiones.

f) Adoptar los símbolos de tipo verbal y gráfico que deben utilizar los profesionales que ejercen la electrotecnia.

79

g) Minimizar las deficiencias en las instalaciones eléctricas.

h) Establecer claramente las responsabilidades que deben cumplir los diseñadores, constructores, interventores, operadores, inspectores, propietarios y usuarios de instalaciones eléctricas, además de los fabricantes, distribuidores o importadores de materiales o equipos y las personas jurídicas relacionadas con la generación, transporte, distribución y comercialización de electricidad.

i) Unificar las características esenciales de seguridad para los productos eléctricos de mayor utilización, con el fin de asegurar la mayor confiabilidad en su funcionamiento.

j) Prevenir los actos que puedan inducir a error a los usuarios, tales como la utilización o difusión de indicaciones incorrectas o falsas o la omisión de datos verdaderos que no cumplen las exigencias del presente Reglamento.

k) Exigir confiabilidad y compatibilidad de los productos y equipos eléctricos.

l) Exigir requisitos para contribuir con el uso racional y eficiente de la energía

y con esto a la protección del medio ambiente y el aseguramiento del suministro eléctrico.

A.4 OBJETIVO DE LA NTC 2050. La Norma Técnica Colombiana NTC 2050 tiene como objetivo lo siguiente:

Salvaguardia. El objetivo de este código es la salvaguardia de las personas y de los bienes contra los riesgos que pueden surgir por el uso de la electricidad.

Provisión y suficiencia. Este código contiene disposiciones que se consideran necesarias para la seguridad. El cumplimiento de las mismas y el mantenimiento adecuado darán lugar a una instalación prácticamente libre de riesgos.[2]

A.5 RIESGO ELECTRICO.

Un riesgo es una condición ambiental o humana cuya presencia o modificación puede producir un accidente o una enfermedad ocupacional. Por regla general, todas las instalaciones eléctricas tienen implícito un riesgo y ante la imposibilidad de controlarlos todos en forma permanente, se seleccionaron algunos de los más comunes, que al no tenerlos presentes ocasionan la mayor cantidad de accidentes. [1]

80

Para poder prevenir estos accidentes, es necesario adoptar medidas de protección, adecuadas a los posibles riesgos que puedan presentarse. Estas medidas dependen de la acertada elección de los elementos preventivos que hagan a las instalaciones eléctricas (de acuerdo con su tensión, tipo de instalación y emplazamiento) confiables y seguras. [2] Los riesgos eléctricos están asociados con los efectos de la electricidad y en su mayor parte están relacionados con el empleo de las instalaciones eléctricas. Dichas instalaciones están integradas por elementos que se utilizan para la generación, transporte y uso de la energía eléctrica. Sin embargo también existen riesgos por la aparición de fenómenos eléctricos relativamente fortuitos como pueden ser las descargas atmosféricas o las descargas electrostáticas. Los riesgos eléctricos afectan tanto a las personas como a las infraestructuras (instalaciones, edificaciones, etc.). Un riesgo es una condición ambiental o humana cuya presencia o modificación puede producir un accidente o una enfermedad ocupacional [1].

Riesgo eléctrico más común, sus posibles causas y medidas de protección. RIESGO ELECTRICO POSIBLES CAUSAS MEDIDAS DE PROTECCION

ARCOS ELECTRICOS

Malos contactos, cortocircuitos, apertura de interruptores con carga, apertura o cierre de seccionadores.

Utilizar materiales envolventes resistentes a los arcos, mantener una distancia de seguridad, usar gafas de protección contra rayos ultravioletas

AUSENCIA DE ELECTRICIDAD

Apagón o corte de servicios, no disponer de un sistema interruptor de potencia, ups, no tener plantas de energía no tener transferencia

Disponer de sistemas interrumpidos de potencias y de plantas de emergencia con transferencia automática.

CONTACTO DIRECTO

Negligencias de técnicos o impericia de no técnicos.

Distancias de seguridad, interposición de obstáculos, aislamiento o recubrimiento de partes activas, utilización de interruptores diferenciales, elementos de protección personal, puesta tierra y probar falta de tensión.

CONTACTO INDIRECTO

Fallas de aislamiento, mal mantenimiento, falta de conductor puesta a tierra.

Separación de circuitos, uso de muy baja tensión, distancias de seguridad, conexiones equipotenciales, sistemas

81

de puesta a tierra, interruptores diferenciales, mantenimiento preventivo y correctivo.

CORTO CIRCUITO

Falla de aislamiento, presencia de los técnicos, accidentes externos, vientos fuertes y humedades.

Interruptores automáticos con dispositivos de disparo de máxima corriente o cortacircuitos fusibles

ELECTRICIDAD ESTATICA

Unión y separación constante de materiales como aislantes, conductores, sólidos o gases con la presencia de un aislante.

Sistemas de puesta a tierra, conexiones equipotenciales, aumento de la humedad relativa, ionización del ambiente, eliminadores eléctricos y radiactivos, pisos conductivos.

EQUIPOS DEFECTUASOS

Mal mantenimiento, mala instalación, mala utilización, tiempo de uso, transporte inadecuado.

Mantenimiento predictivo y preventivo, construcción de instalaciones siguiendo las normas técnicas, caracterización del entorno electromagnético.

SOBRE CARGA

Superar los límites nominales de los equipos o de los conductores, instalaciones que no cumplen las normas técnicas, conexiones flojas, armónicos.

Interruptores automáticos con relés de sobrecarga, interruptores automáticos asociados con cortacircuitos, cortacircuitos, fusibles, dimensionamiento adecuado de conductores y equipos.

TENSION DE CONTACTO

Rayos, fallas a tierra, fallas de aislamiento, violación de distancias de seguridad.

Puestas a tierra de baja resistencia, restricción de accesos, alta resistividad del piso, equipotencializar.

TENSION DE PASO

Rayos, fallas a tierra, fallas de aislamiento, violación de áreas restringidas, retardo en el despeje de la falla,

Puestas a tierra de baja resistencia, restricción de accesos, alta resistividad del piso, equipotencializar.

Tabla 1. Factores de riesgos eléctricos más comunes. [1].

82

A.5 INSPECCIÓN DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS.

La inspección del sistema eléctrico de un centro educativo busca la evaluación del estado, señalización y conformidad de los diferentes elementos y equipos dentro de las instalaciones eléctricas ya existentes y seleccionadas. Con el fin de garantizar un buen funcionamiento y que presten un buen servicio para los estudiantes y Además la integración del Diagnóstico de Cumplimiento de Reglamentos resaltando en este diagnostico tales como: RETIE y NTC 2050.

A.5.1 CLASIFICACIÓN DE LAS INSPECCIONES ELÉCTRICAS. Esta se clasifica en mantenimiento preventivo y correctivo A.5.2 INSPECCIONES PERIÓDICAS.

Inspeccionar las instalaciones eléctricas para saber que estén funcionando bien, en tiempos seleccionados por los técnicos o encargados del mantenimiento del centro educativo.

A.5.3 ETAPAS DEL PROCESO DE INSPECCIÓN.

· Planificación · Ejecución · Presentación de informes · Informe final.

83

ANEXO B. PLANOS ARQUITECTÓNICOS REALIZADOS EN EL SOFTWARE AUTOCAD DEL EDIFICIO DE LA SEDE DE UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS DONDE FUNCIONA EL PROGRAMA DE ADMINISTRACIÓN DEPORTIVA DE LA FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES.

Para consulta del mismo ver el archivo en formato digital.

84

ANEXO C. DISEÑO DE ILUMINACIÓN EN EL SOFTWARE DIALUX DEL EDIFICIO DE LA SEDE DE UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS DONDE FUNCIONA EL PROGRAMA DE ADMINISTRACIÓN DEPORTIVA DE LA FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

Para consulta del mismo ver el archivo en formato digital.