Laboratorio1Anio2017

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DAMIAN
Rectángulo
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Instructores: Ing. Humberto Villanueva, M.Sc. Ing. Luis E. Ituarte 
INTRODUCCION 
De acuerdo a la técnica del flujo luminoso, vamos calculando la iluminancia media 
del aula 16 ubicada en la facultad de Ingeniería, la misma cuenta con 18 tubos 
fluorescentes (9 plafones). Para lo cual es necesario tener un conocimiento previo 
de dimensiones en las tres direcciones del aula en cuestión, por lo que se hicieron 
respectivas mediciones con ayuda de unos compañeros de clase (alto, ancho, 
largo). Además de la disposición de los plafones con sus respectivos tubos 
fluorescentes, haciendo un esquema de aquellos que están funcionando y 
aquellos que no lo están. 
En cuanto al objetivo de este laboratorio, podemos citar el cálculo del nivel de 
iluminación media de manera de poder ser comparado con las tablas e iluminación 
mínima del Protocolo para la Medición de la Iluminación en Ambiente Laboral, Ley 
Nº19.587 de Higiene y Seguridad en el Trabajo y normas reglamentarias. 
Teniendo en cuenta que sin un nivel de iluminación adecuado no sería posible 
desarrollarse las actividades de manera correcta, rápida ni segura. 
Al momento de conseguir el nivel de iluminación correcto, con el numero preciso 
de luminarias y lamparas, es necesario conocer los elementos que forman parte 
del sistema de iluminación: 
• Tipo de lampara: fluorescente, incandescente, descarga eléctrica en gas. 
• Luminarias: controla el flujo luminoso. 
• Sistema de control y regulación de la luminaria. 
Descripción del procedimiento y el equipamiento 
Para este laboratorio se hizo uso de un luxómetro digital “Luxómetro de marca 
TENMARS modelo TM 201 en escala de Lux” como el que se aprecia en las 
siguientes imágenes. Características y condiciones técnicas del instrumento. 
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Mediciones: 
 
ANCHO (m) LARGO (m) ALTURA (m) 
PLANO DE 
TRABAJO (m) 
Medición del 
local 
6,85 6,87 3,12-0,10 0,75 
 
Siguiendo el método del flujo luminoso hacemos el cálculo primeramente del 
índice del local (X) 
𝑋 =
𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 ∗ 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜
𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 ∗ (𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 + 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜)
 
𝑋 =
𝑙 ∗ 𝑎
(𝐻 − ℎ) ∗ (𝑙 + 𝑎)
 
𝑋 =
6,87 ∗ 6,85
(3,02 − 0.75) ∗ (6,87 + 6,85)
 
𝑋 = 1,511010 
Calculo del numero mínimo de mediciones a realizar: 
𝑁𝑚𝑖𝑛 = (𝑋 + 2)2 
𝑁𝑚𝑖𝑛 = 12.32 ≅ 13 
Considerando un 80% de reflexión con el techo y 50% en las paredes (ver anexo 
Tabla 1), conociendo el valor del índice del local, es posible encontrar el 
rendimiento del local, intersectando en la tabla, el correspondiente es 𝑛𝐿 = 0,58 
Además, sabiendo que le factor de utilización 𝑓𝑢 = 0,60 lo que implica un local 
considerablemente sucio, podemos calcular el rendimiento total haciendo uso de 
la siguiente relación: 
𝑛 = 𝑛𝐿 ∗ 𝑓𝑢 
𝑛 = 0,58 ∗ 0,60 
𝑛 = 0.348 
Cada tubo fluorescente tiene una potencia de 40 Watt, siendo del tipo luz día, por 
lo tanto, como se indica (ver anexo tabla 2) su flujo luminoso es de 2850 lúmenes 
para un tubo fluorescente con las dimensiones ∅26𝑚𝑚, 1200𝑚𝑚 de longitud. 
 
 
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Haciendo uso de la siguiente ecuación y sabiendo que N (número de tubos 
fluorescentes) =18 tenemos que: 
𝑁 =
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙)
Φ (𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟𝑖𝑎)
 
𝑁 ∗ Φ (𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟𝑖𝑎) = Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) 
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) = 18 ∗ 2850 
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) = 51300 [𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑒𝑠] 
 
Ahora procedemos a calcular la iluminación media: 
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) =
𝐸 ∗ 𝑆
𝑛
 
En donde: 
E= Iluminación media (en lux) 
S= Área del aula (en 𝑚2) 
n= Rendimiento ya calculado 
 
𝐸 =
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) ∗ 𝑛
𝑆
 
𝐸 =
51300 ∗ 0.348
6.87 ∗ 6.85
 
 𝐸 = 379.3580467 [𝑙𝑢𝑥] 𝑙𝑎 𝑐𝑢𝑎𝑙 𝑒𝑠 𝑙𝑎 𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎 
 
Para el cálculo de la iluminación experimental, debemos tener en cuenta la 
cantidad de tubos fluorescentes encendidos y los que no. Si llamamos A=cantidad 
de tubos encendidos y B=cantidad de tubos quemados/apagados tenemos: 
 
𝑁 = 𝐴 + 𝐵 
𝐴 = 11 
𝐵 = 7 
 
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𝐴 =
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙)
Φ (𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟𝑖𝑎)
 
Φ (𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟𝑖𝑎) ∗ 𝐴 = Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) 
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) = 7 ∗ 2850 
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) = 19950[𝐿𝑢𝑚𝑒𝑛𝑒𝑠] 
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) =
𝐸 ∗ 𝑆
𝑛
 
E =
Φ (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) ∗ 𝑛
𝑆
 
E =
19950 ∗ 0.348
6.87 ∗ 6.85
 
𝐸 = 147.5281293 [𝑙𝑢𝑥] 
 
En la siguiente tabla presentamos los niveles de iluminancia en el aula 16, 
medidos desde los plafones hasta el piso. Además de compararlos con los niveles 
de iluminación mínima establecidos por la Reglamentación para la Educación 
de Instalaciones Eléctricas en Inmuebles AEA 90364-7-771 y en los decretos 
reglamentarios de la Ley Nro. 19587 de Higiene y Seguridad en el Trabajo. 
 
TABLA A 
iluminación teórica (en Lux) 379.3580467 
iluminación experimental (en Lux) 147.5281293 
iluminación establecida por la ley (en Lux) 300 
 
 
TRAZADO LAY-OUT DE LA DISPOSICION DE MEDICIONES 
Mediciones (en lux) 
M1 130 
M2 166,1 
M3 160,7 
M4 115,3 
M5 155,2 
M6 183,5 
M7 152,9 
M8 92,7 
M9 156,1 
M10 180,1 
M11 158,2 
M12 99 
M13 144,4 
M14 174,5 
M15 162,1 
M16 112,8 
 
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VISTA EN PLANTA DE LOS PUNTOS DE MEDICION 
 
 
El número de mediciones fue determinado en consenso en el aula entre el docente 
y los estudiantes el cual fue de N=16, no obstante, el cálculo de Nmin (número de 
mediciones minino) nos da un valor de Nmin≅13 el cual se hizo previamente 
(página 2). Concluyendo con el informe a continuación se expresa una tabla de 
puntos en los cuales se realizaron las mediciones haciendo uso del luxómetro. 
 
TABLA DE PUNTOS DE MEDICION 
 EJE X 
 DISTANCIA (EN CM) 1,37 2,74 4,11 5,48 
EJ
E 
Y 
1,37 130 155,2 156,1 144,4 
2,74 166,1 183,5 180,1 174,3 
4,11 160,7 152,9 158,2 162,1 
5,48 115,3 92,7 99 112,8 
 
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Representación tridimensional del nivel de iluminación en sus distintas 
perspectivas dentro del aula 16. 
Una vez realizados los cálculos con los procedimientos explicados paso a paso, es 
posible responder los interrogantes que nos plantea el laboratorio: 
• ¿Cuál es el nivel recomendado para iluminación del local unitario? 
Según el Reglamento para la Ejecución de Instalaciones Eléctricas en 
Inmuebles AEA 90364-7-771 y en los decretos reglamentarios de la Ley Nro. 
19587 de Higiene y Seguridad en el Trabajo establece que para un aula el 
nivel mínimo recomendable para la iluminación es de 300 lux. 
• ¿cambia este valor con la posición del sensor del instrumento? 
Efectivamente, al variar la posición del sensor dentro del espacio físico, este 
puede desplazarse en tres direcciones, en cada una de ellas varia la medición 
registrada de iluminancia por el mismo, debido a que inciden distintos valores 
de flujo luminoso en cada punto; que pueden explicarse por la distribución de 
plafones (encendidos y apagados). 
• ¿Cómo es el nivel actual de Iluminancia del local elegido? 
Ver Tabla A (página 4). 
• ¿concuerda el cálculo analítico con la medición experimental? 
Los cálculos dentro del aula 16 tanto experimental como analíticamente son 
distintas debido a la consideración a la cantidad de las luminarias en uso 
(N=número total; A=número luminarias en uso; B=número de luminarias 
apagadas). 
𝑁 = 𝐴 + 𝐵 
𝐴 = 11 
𝐵 = 7 
 
0
1,37
2,74
4,11
5,48
0 1,37 2,74 4,11 5,48
0-50 50-100 100-150 150-200
0
1,37
2,74
4,11
5,48
0
50
100
150
200
0
1
,3
7
2
,7
4
4
,1
15
,4
8
0-50 50-100 100-150 150-200
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CONCLUSION 
Obtenidos los valores de iluminancia media (real) comparados con los valores 
teóricos y los valores establecidos por el Reglamento para la Ejecución de 
Instalaciones Eléctricas en Inmuebles AEA 90364-7-771 concluimos que el aula 
16 de la FACULTAD DE INGENIERIA (UNJU) no cumple con los estándares 
mínimos de iluminación para aulas de enseñanza, no obstante, si tuviera un 
mantenimiento y recambio de tubos fluorescentes estaría por encima de la mínima 
que marcan los estándares de iluminancia para un ambiente de enseñanza. 
 
 REAL TEORICO REGLAMENTARIO 
147.5281293 𝑙𝑥 < 379.3580467 𝑙𝑥 > 300 𝑙𝑥 
Como el número de tubos fluorescentes totales en el aula 16 es de 18 llegamos a 
la conclusión que los valores de la iluminancia media real nos dan tan bajos por 
dos motivos: 
• El número real de tubos fluorescentes encendidos es de 11 de 18 totales, lo 
cual nos indica que la iluminación está operando con el 61.11% de su 
capacidad. 
• Debido a la disminución progresiva en los niveles de iluminancia 
ocasionado por el ensuciamiento de las luminarias y superficies donde se 
deposita polvo o por la depreciación del flujo luminoso de las lamparas. 
 
RECOMENDACIONES 
Es recomendable hacer la sustitución de lamparas, luminarias defectuosas y de 
circuitos que ya no cumplan con su objetivo establecido. 
Se recomienda una limpieza periódica de las lamparas y luminarias para 
asegurarnos de que los niveles de iluminancia real se mantengan dentro de los 
valores del diseño de la instalación (que cumplan con el protocolo de iluminación). 
 
 
 
 
 
 
 
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ANEXO 
TABLA 1 
TABLA 2 
 
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Diagrama de flujo obtenido en condiciones ideales (teóricas) del aula 16 realizados 
en el programa de simulación de iluminación DIALux. 
Se considero para esta simulación la Marca de los tubos fluorescentes PHILIPS 
(2*36W) “luz día” por cada plafón que se asemeja a los utilizados realmente que 
son de la marca OSRAM. Esto nos arroja valores aproximados a los obtenidos. 
Quedando en claro que si tomara en cuenta las recomendaciones provistas la 
iluminancia del aula 16 estaría dentro del Reglamento para la Ejecución de 
Instalaciones Eléctricas en Inmuebles AEA 90364-7-771 con una iluminación 
promedio de 300 lux. (ver anexo DIALux) 
Link del video: https://youtu.be/kgbWyeg8uME aula 16 simulada en condiciones 
ideales de trabajo. DIALux 4.13 
 
 
 
REFERENCIAS 
• LIBRO DE CALCULO EXCEL GRAFICADOR DE MATRIZ 
• PROTOCO PARA LA MEDICION DE ILUMINANCIA EN EL AMBIENTE 
LABORAL LEY DE HIGIENE Y SEGURIDAD 
• APUNTES TOMADOS EN CLASE TEORICA ING. ITUARTE 
• APUNTES TEORICOS DE PROGRAMACION APLICADA 
• INSTRUCTIVO PARA COMPLETAR EL PROTOCOLO DE MEDICIONES 
DE ILUMINANCIA PARA EL AMBIENTE LABORAL 
• USO DE DISPOSITIVOS: LUXOMETRO, CINTA METRICA 
• DIALux 14.3 
 
 
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