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M É T O D O

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C A V I D A D

Z O N A L

combinaciones de reflectancia.

Techo

hcc

Cavidad del Techo

Luminarios Cavidad del Cuarto

hrc

CU final = CU (20% piso) x Multiplicador por el pfc actual. Si es diferente a 10% o 30%, entonces interpole o extrapole y multiplique por este factor. Paso 4: La computación del nivel de iluminancia se realiza usando la fórmula del método de lumen estándar.

Plano de trabajo hfc

El coeficiente de utilización encontrado será por un 20% de reflectancia de cavidad de piso efectiva, de esta manera, será necesario hacer correcciones para el pfc determinado previamente; multiplicando el CU determinado previamente por el factor de la Tabla B (pag. 13)

Cavidad del Piso

Piso

Footcandles = (sostenido)

El método de cavidad zonal es el método aceptado en la actualidad para calcular los niveles de iluminancia promedio para áreas interiores a menos que la distribución de luz sea radicalmente asimétrica. Es un método manual exacto para aplicaciones interiores porque toma en consideración el efecto que tiene la interreflectancia sobre el nivel de iluminancia. A pesar que toma en consideración muchas variables, la premisa básica de que los pies candela son iguales al flujo sobre un área no se viola. El fundamento del método de cavidad zonal es que el cuarto se compone de tres espacios o cavidades. El espacio entre el techo y los luminarios, si están suspendidos, se define como la “cavidad del techo”; el espacio entre entre el plano de trabajo y el piso, la “cavidad del piso”; y el espacio entre los luminarios y el plano de trabajo, la “cavidad del cuarto”.

Rango de Cavidad de Piso (FCR) =

5 hfc (L + W) Lx W

Donde: hcc = distancia en pies del luminario al techo hrc = distancia en pies del luminario al plano trabajo hfc = distancia en pies del plano de trabajo al piso L = Largo del cuarto, en pies W = Ancho del cuarto, en pies

Una fórmula alterna para calcular cualquier rango de cavidad es: 2.5 x altura de cavidad x perímetro de cavidad Una vez que el concepto de estas cavidades ha sido Rango de Cavidad = Área de la base de la cavidad comprendido, es posible calcular las relaciones numéricas llamadas “rangos de cavidad”, que pueden ser usados para determinar la reflectancia Paso 2: efectiva del techo y el piso y después encontrar el Las reflectancias de cavidad efectivas deben ser determinadas para las cavidades de techo y de piso. coeficiente de utilización. Estas pueden localizarse en la Tabla A (pag.12) bajo Hay cuatro pasos básicos en cualquier cálculo de la combinación aplicable de rango de cavidad y la reflectancia actual del techo, paredes y piso. Note nivel de iluminancia: que si el luminario es para montaje de hueco o de superficie, o si el piso es el plano de trabajo, el CCR o 1-Determinar el rango de cavidad el FCR serán 0 y entonces la reflectancia actual del 2-Determinar las reflectancias de cavidad techo o el piso será también la reflectancia efectiva. efectivas Los valores de reflectancia efectivos encontrados 3-Seleccionar el coeficiente de serán entonces pcc (reflectancia de cavidad de techo 4-Computar el nivel de iluminancia promedio efectiva) y pfc (reflectancia de cavidad de piso efectiva) Paso 1: Los rangos de cavidad pueden ser determinados Paso 3: mediante el cálculo de las siguientes fórmulas: Con estos valores de pcc, pfc y pw (reflectancia de pared) y conociendo el rango de cavidad del cuarto Rango de Cavidad de Techo (CCR) = 5 hcc (L + W) (RCR), previamente calculado, encuentre el Lx W coeficiente de utilización en la tabla de (CU) coeficiente de utilización del luminario. Ya que la Rango de Cavidad de Cuarto (RCR) = 5 hcr (L + W) tabla es lineal, se pueden hacer interpolaciones Lx W lineales para rangos de cavidad exactos o

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# de luminarios x lámparas por luminario x lumens por lámpara x CU x LLF área en pies cuadrados

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Cuando el nivel de iluminancia inicial requerido se conoce y el número de luminarios necesarios para obtener ese nivel, se usa una variación de la fórmula de lumen estándar.

# de luminarios =

Pies candela sostenidos deseados x área en pies cuadrados lámpara/luminario x lumen/lámpara x CU x LLF

El factor de pérdida total de luz (LLF), consiste de dos factores básicos, depreciación de lumen de lámpara (LLD) y depreciación por suciedad en el luminario (LDD). Si se han de encontrar los niveles iniciales, se usa un multiplicador de 1. Los factores de pérdida de luz, junto con la salida de lumen total de lámpara varía con el fabricante y tipo de lámpara o luminario y se determinan consultando la información publicada de los fabricantes. En ocasiones, otros factores de pérdida de luz pueden necesitar ser aplicables. Algunos de estos son, factor de balastro, temperatura ambiente del luminario, factor de voltaje y depreciación de polvo de la superficie del cuarto.

Tabla A Porcentaje de reflectancia efectiva en la cavidad de piso o techo para diferentes conbinaciones de reflectancia % Reflectancia de techo o piso % Reflectancia de pared

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RSR

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Tabla B Factores de multiplicación para reflectancia de cavidad de piso diferente al 20 por ciento % de reflectancia efectiva en la cavidad de techo, pcc % de reflectancia en paredes, pW

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10

Para 30 % de reflectancia efectiva en la cavidad de piso (20 % = 1.00) RCR 1

1.092 1.082 1.075 1.068 1.077 1.070 1.064 1.059 1.049 1.044 1.040 1.028 1.026 1.023 1.012 1.010 1.008

2

1.079 1.066 1.055 1.047 1.068 1.057 1.048 1.039 1.041 1.033 1.027 1.026 1.021 1.017 1.013 1.010 1.006

3

1.070 1.054 1.042 1.033 1.061 1.048 1.037 1.028 1.034 1.027 1.020 1.024 1.017 1.012 1.014 1.009 1.005

4

1.062 1.045 1.033 1.024 1.055 1.040 1.029 1.021 1.030 1.022 1.015 1.022 1.015 1.010 1.014 1.009 1.004

5

1.056 1.038 1.026 1.018 1.050 1.034 1.024 1.015 1.027 1.018 1.012 1.020 1.013 1.008 1.014 1.009 1.004

6

1.052 1.033 1.021 1.014 1.047 1.030 1.020 1.012 1.024 1.015 1.009 1.019 1.012 1.006 1.014 1.008 1.003

7

1.047 1.029 1.018 1.011 1.043 1.026 1.017 1.009 1.022 1.013 1.007 1.018 1.010 1.005 1.014 1.008 1.003

8

1.044 1.026 1.015 1.009 1.040 1.024 1.015 1.007 1.020 1.012 1.006 1.017 1.009 1.004 1.013 1.007 1.003

9

1.040 1.024 1.014 1.007 1.037 1.022 1.014 1.006 1.019 1.011 1.005 1.016 1.009 1.004 1.013 1.007 1.002

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1.037 1.022 1.012 1.006 1.034 1.020 1.012 1.005 1.017 1.010 1.004 1.015 1.009 1.003 1.013 1.007 1.002

Para 10 % de reflectancia efectiva en la cavidad de piso (20 % = 1.00) RCR 1

0.923 0.929 0.935 0.940 0.933 0.939 0.943 0.948 0.956 0.960 0.963 0.973 0.976 0.979 0.989 0.991 0.993

2

0.931 0.942 0.950 0.958 0.940 0.949 0.957 0.963 0.962 0.968 0.974 0.976 0.980 0.985 0.988 0.991 0.995

3

0.939 0.951 0.961 0.969 0.945 0.957 0.966 0.973 0.967 0.975 0.981 0.978 0.983 0.988 0.988 0.992 0.996

4

0.944 0.958 0.969 0.978 0.950 0.963 0.973 0.980 0.972 0.980 0.986 0.980 0.986 0.991 0.987 0.992 0.996

5

0.949 0.964 0.976 0.983 0.954 0.968 0.978 0.985 0.975 0.983 0.989 0.981 0.988 0.993 0.987 0.992 0.997

6

0.953 0.969 0.980 0.986 0.958 0.972 0.982 0.989 0.977 0.985 0.992 0.982 0.989 0.995 0.987 0.993 0.997

7

0.957 0.973 0.983 0.991 0.961 0.975 0.985 0.991 0.979 0.987 0.994 0.983 0.990 0.996 0.987 0.993 0.998

8

0.960 0.976 0.986 0.993 0.963 0.977 0.987 0.993 0.981 0.988 0.995 0.984 0.991 0.997 0.987 0.994 0.998

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0.963 0.978 0.987 0.994 0.965 0.979 0.989 0.994 0.983 0.990 0.996 0.985 0.992 0.998 0.988 0.994 0.999

10

0.965 0.980 0.965 0.980 0.967 0.981 0.990 0.995 0.984 0.991 0.997 0.986 0.993 0.998 0.988 0.994 0.999

Ejemplo: Una sala de lectura típica mide 60' de largo y 30' de ancho con una altura de techo de 14'. Las reflectancias son: techo 80%, paredes 30%, piso 10%. Un Prismawrap de cuatro lámparas (los coeficientes de utilización se muestran abajo) se usará en tallos de 4' y el plano de trabajo está 2' arriba del piso. Encuentre el nivel de iluminancia si hay 18 luminarios en el cuarto. Soluciones: 1- Calcule los rangos de cavidad como sigue: CCR = 5(4)(30+60) = 1.0 30 x 60 RCR = 5(8)(30+60) = 2.0 30 x 60

cavidad del techo sea 62% mientras que el pfc necesitan ser del tipo “globo de ojo” dando un para la cavidad del piso es 10%. grado creíble de exactitud al cálculo. 3- Al conocer el rango de la cavidad del cuarto (RCR), es posible encontrar el coeficiente de utilización para el luminario Prismawrap en un cuarto que tenga un RCR de 2.0 y reflectancias efectivas como sigue: Pcc = 62%; pw = 30%; pfc = 20%. Por la interpolación entre los números de los cuadros en la tabla, este CU es .55. Observe que este CU es para una reflectancia efectiva de 20% mientras que la reflectancia efectiva actual del piso pfc es 10%. Para corregir esto, localice el multiplicador apropiado en la Tabla B ya que RCR está calculado (2.0). Es .962 y se encuentra interpolando entre los números de los cuadros en la Tabla B para un pcc de 70%, pw de 30% y un pcc de 50%, pw de 30% en un RCR de 2.0.

4-Ahora se puede calcular el nivel de iluminancia si sabemos el número de unidades a ser usados y la calificación de lúmenes de la lámpara. # de luminarios x lámparas/luminario

FC inicial = FC inicial =

x lúmenes/lámpara x CU área 18 x 4 x 3150 x .53 60 x 30

FC inicial = 67 Verifique los espacios para los luminarios.

Un posible arreglo es tres columnas de 6 luminarios espaciados a diez pies en el centro a cada dirección. El criterio de espaciamiento es FCR = 5(2)(30+60) = 5.0 1.4, por lo que se logra el máximo espacio 30 x 60 permisible 11 .2-pies. El espaciamiento real es Entonces: menor que el máximo espaciamiento permisible, 2- En la Tabla A, busque las reflectancias de CU final = .55 x .962 = .53 por tanto la iluminación en el plano de trabajo cavidad efectivas para estas cavidades de techo y piso, se ha determinado que el pcc para la Observe que todas las interpolaciones solo deberá ser uniforme. Método de cavidad Zonal para coeficientes de utilización de un luminario Prismawrap de cuatro lámparas Criterio de espaciamiento 1.4 pcc

70%

50%

30%

10%

50%

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0.78

0.78

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0.78

0.75

0.75

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0.70

0.70

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0.66

0.66

0.66

0.62

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0.62

1

0.72

0.69

0.67

0.64

0.69

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0.65

0.63

0.63

0.61

0.59

0.59

0.58

0.56

0.56

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0.53

2

0.66

0.62

0.58

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0.64

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0.56

0.53

0.56

0.54

0.51

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0.49

0.50

0.48

0.47

3

0.61

0.55

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0.50

0.46

0.51

0.47

0.44

0.48

0.45

0.43

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0.43

0.41

4

0.57

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0.45

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0.48

0.44

0.40

0.46

0.42

0.39

0.44

0.40

0.38

0.41

0.39

0.36

5

0.52

0.45

0.39

0.35

0.50

0.43

0.38

0.35

0.41

0.37

0.34

0.39

0.36

0.33

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