Legislación › Real Decreto 1890/2008, de 14 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior y sus Instrucciones técnicas complementarias EA-01 a EA-07.
INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA EA-07
INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA EA - 07
Mediciones luminotécnicas en las instalaciones de alumbrado
ÍNDICE
1. OBJETO
2. COMPROBACIONES ANTES DE REALIZAR LAS MEDIDAS
2.1 Condiciones de validez para las medidas
2.2 Medida de Luminancias
2.3 Medida de Iluminancias
2.4 Comprobación de las Mediciones Luminotécnicas
3. MEDIDA DE LUMINANCIAS
3.1 Selección de la retícula de medida
3.2 Posición del observador
3.3 Área límite
4. MEDIDA DE ILUMINANCIA
4.1 Selección de la retícula de medida
4.2 Área límite
4.3 Método simplificado de medida de la iluminancia media
5. MEDIDA DE ILUMINANCIA EN GLORIETAS
6. DESLUMBRAMIENTO PERTURBADOR
6.1 Ángulo de apantallamiento
6.2 Posición del observador
6.3 Control de la limitación del deslumbramiento en glorietas
7. RELACIÓN ENTORNO SR
7.1 Número y posición de los puntos de cálculo en el sentido longitudinal
7.2 Número y posición de los puntos de cálculo en el sentido transversal
1. OBJETO
En la presente instrucción se describen las medidas luminotécnicas correspondientes a las verificaciones e inspecciones de las instalaciones de alumbrado exterior.
2. COMPROBACIONES ANTES DE REALIZAR LAS MEDIDAS
2.1 Condiciones de validez para las medidas
a) Geometría de la instalación: los cálculos y medidas serán representativos para todas aquellas zonas que tengan la misma geometría en cuanto a:
– Distancia entre puntos de luz;
– Altura de montaje de los puntos de luz que intervienen en la medida;
– Longitud del brazo, saliente e inclinación;
– Ancho de calzada;
– Dimensiones de arcenes, medianas, etc.
b) Tensión de alimentación: durante la medida se registrará el valor de la tensión de alimentación mediante un voltímetro registrador o, en su defecto, se realizarán medidas de la tensión de alimentación cada 30 minutos. Si se miden desviaciones o variaciones en la tensión de alimentación respecto al valor asignado de la instalación que pudieran afectar significativamente al flujo luminoso emitido por las lámparas, se aplicarán las correcciones correspondientes. En caso de utilizar sistemas de regulación de flujo, la medición se llevará a cabo con los equipos a régimen nominal.
c) Influencia de otras instalaciones: Todas las lámparas próximas a una instalación ajenas a la misma deberán apagarse en el momento de las medidas (incluidos los faros de los vehículos, en cualquiera de los sentidos de circulación).
d) Condiciones meteorológicas: Aunque las exigencias de visibilidad son análogas para todas las condiciones meteorológicas, las medidas deben realizarse con tiempo seco y con los pavimentos limpios (salvo que se diseñe para pavimentos húmedos, de modo que las condiciones visuales no se deterioren notablemente durante los intervalos lluviosos). Además, no deben ejecutarse las medidas si la atmósfera no está completamente despejada de brumas o nieblas.
2.2 Medida de Luminancias
La medida de la luminancia media y las uniformidades deberán realizarse sobre el terreno, comparándose los resultados obtenidos en el cálculo incluido en el proyecto con los de la medida. La medida requiere un pavimento usado durante cierto tiempo, y un tramo recto de calzada de longitud aproximada de 250 m.
a) Luminancias puntuales (L)
La medida deberá hacerse con luminancímetro, con un medidor de ángulo no mayor de 2’ en la vertical, y entre 6’ y 20’ en la horizontal.
b) Luminancia media (Lm)
Para la medida de la luminancia media se utilizará un luminancímetro integrador, con limitadores de campo que correspondan a la superficie a medir: 100 m de longitud por el ancho de los carriles de circulación. El punto de observación estará situado a 60 m antes del límite anterior de la zona de medida, y el luminancímetro estará situado a 1,5 m de altura y a 1/4 del ancho de la calzada, medido desde el límite exterior en el último carril.
El método de referencia para comprobar la luminancia media dinámica consiste en hacer dos medidas con el luminancímetro integrador, una comenzando la zona de medida entre dos luminarias y otra coincidiendo con una de las luminarias (en el caso de una disposición tresbolillo, entre dos luminarias en diferentes carriles).
La media de estas dos medidas es una buena aproximación a la luminancia media dinámica.
2.3 Medida de Iluminancias
La medida se realizará con un iluminancímetro, también llamado luxómetro, que deberá cumplir las siguientes exigencias:
a) Deberá tener un rango de medida adecuado, acorde a los niveles a medir y estar calibrado por un laboratorio acreditado
b) Deberá disponer de corrección del coseno hasta un ángulo de 85º
c) Tendrá corrección cromática, según CIE 69:1987 de acuerdo con la distribución espectral de las fuentes luminosas empleadas y su respuesta se ajustará a la curva media de sensibilidad V (λ).
d) El coeficiente de error por temperatura deberá estar especificado para margen de las temperaturas de funcionamiento previstas durante su uso
e) La fotocélula de luxómetro estará montada sobre un sistema que permita que ésta se mantenga horizontal en cualquier punto de medida.
Las medidas se realizarán sobre la capa de rodadura de la calzada, en los puntos determinados en la retícula de cálculo del proyecto. Todas las luminarias que intervienen en la medida y forman parte de la instalación de alumbrado, deben estar libres de obstáculos y podrán verse desde la fotocélula.
Una reducción de la retícula de medida, con respecto a la de cálculo, será admisible cuando no modifique los valores mínimos, máximos y medios en ± 5 %
2.4 Comprobación de las Mediciones Luminotécnicas
Los valores medios de las magnitudes medidas no diferirán más de un 10% respecto a los valores de cálculo de proyecto.
3. MEDIDA DE LUMINANCIA
La luminancia en un punto de la calzada se obtiene mediante la fórmula:
donde el sumatorio (Σ) comprende todas las luminarias de la instalación considerada. Los valores de la intensidad luminosa (I) y del coeficiente de luminancia reducido (r) se obtienen por interpolación cuadrática en la matriz de intensidades de la luminaria y en la tabla de reflexión del pavimento. Por último, la variable (h) es la altura de la luminaria.
Una vez finalizada la instalación del alumbrado exterior, se procederá a efectuar las mediciones luminotécnicas, al objeto de comprobar los resultados del proyecto. La retícula de medida que se concreta más adelante es la que se utilizará en las medidas de campo. No obstante, podrán utilizarse otras retículas en el cálculo del proyecto siempre que incorporen un mayor número de puntos.
3.1 Selección de la retícula de medida
La retícula de medida es el conjunto de puntos en los que en el proyecto se calcularán los valores de luminancia. En sentido longitudinal, la retícula cubrirá el tramo de calzada comprendido entre dos luminarias consecutivas del mismo lado. En sentido transversal, deberá abarcar el ancho definido para el área de referencia (normalmente la anchura del carril de tráfico), tal y como se representa en la figura 1.
Los puntos de medida se dispondrán, uniformemente separados, como muestra la figura 1, siendo su separación longitudinal D, no superior a 5 m, y su separación transversal d, no superior a 1,5 m. El número mínimo de puntos en la dirección longitudinal N, o transversal n, será de 3.
Figura 1. Posición de los puntos de medida en un carril de tráfico
S = separación entre dos puntos de luz, en la misma fila
X = puntos de medida de la luminancia
ac = anchura del carril
D = distancia en la dirección longitudinal entre dos puntos de medida contiguos
d = distancia en la dirección transversal entre dos puntos de medida contiguos
3.2 Posición del observador
El observador se colocará a 1,5 m de altura sobre la superficie de la calzada y en sentido longitudinal, a 60 m de la primera línea transversal de puntos de cálculo. En sentido transversal se situará a:
a) 1/4 de ancho total de la calzada, medido desde el borde derecho de la misma (lado opuesto al de los puntos de luz en implantación unilateral), para la medida de la luminancia media Lm y de la uniformidad global U0 y
Figura 2. Posición del observador para medida de Lm y U0
b) en el centro de cada uno de los carriles del sentido considerado Para la medida de la uniformidad longitudinal Ul, para cada sentido de circulación.
Figura 3. Posiciones del observador para medida de Ul
3.3 Área límite
Con el fin de evitar el efecto de otras instalaciones de alumbrado en los valores medidos de luminancia de una instalación, se establece un área límite dentro de la cual, deberá apagarse durante la medida cualquier luminaria que no pertenezca a dicha instalación.
La figura 4 refleja el área límite citada anteriormente, siendo H la altura de montaje de las luminarias de la instalación considerada.
Figura 4. Área límite de las luminarias que pueden contribuir a la luminancia en el punto de medida
4. MEDIDA DE ILUMINANCIA
La iluminancia horizontal en un punto de la calzada se expresa mediante:
Siendo, I la intensidad luminosa, γ el ángulo formado por la dirección de incidencia en el punto con la vertical y h la altura de la luminaria. El sumatorio (Σ) comprende todas las luminarias de la instalación.
4.1 Selección de la retícula de medida
La retícula de medida es el conjunto de puntos en los que en el proyecto se calcularán los valores de iluminancia. En sentido longitudinal, la retícula cubrirá el tramo de superficie iluminada comprendido entre dos luminarias consecutivas. En sentido transversal, deberá abarcar el ancho de área aplicable, tal y como se representa en la figura 5.
Los puntos de medida se dispondrán, uniformemente separados y cubriendo todo el área aplicable, como muestra la figura 5, siendo su separación longitudinal D, no superior a 3 m, y su separación transversal d, no superior a 1 m. El número mínimo de puntos en la dirección longitudinal N será de 3.
Figura 5. Puntos de medida para la iluminancia
S = separación entre dos puntos de luz consecutivos
X = puntos de medida de la iluminancia
aa = ancho del área aplicable
n = número de puntos de medida en la dirección transversal
N = número de puntos de medida en la dirección longitudinal
D = distancia en la dirección longitudinal entre dos puntos de medida contiguos
d = distancia en la dirección transversal entre dos puntos de medida contiguos
4.2 Área límite
Con el fin de evitar el efecto de otras instalaciones de alumbrado en los valores medidos de iluminancia de una instalación, se establece un área límite dentro de la cual, deberá apagarse durante la medida, cualquier luminaria que no pertenezca a dicha instalación.
El área límite a considerar esta definida por una distancia al punto de medida de 5 veces la altura de montaje H de las luminarias de la instalación considerada.
4.3 Método simplificado de medida de la iluminancia media
El método denominado de los «nueve puntos» permite determinar de forma simplificada, la iluminancia media (Em), así como también las uniformidades media (Um) y general (Ug).
A partir de la medición de la iluminancia en quince puntos de la calzada (véase fig. 6), se determinará la iluminancia media horizontal (Em) mediante una media ponderada, de acuerdo con el denominado método de los «nueve puntos».
Mediante el luxómetro se mide la iluminancia en los quince puntos resultantes de la intersección de las abscisas B, C, D, con las ordenadas 1, 2, 3, 4 y 5, de la figura 6.
Figura 6. Determinación de la iluminancia media y uniformidades mediante el método de los nueve puntos
Teniendo en cuenta una eventual inclinación de las luminarias hacia un lado u otro, se debe adoptar como medida real de la iluminancia en el punto teórico P1 la media aritmética de las medidas obtenidas en los puntos B1 y B5 y así sucesivamente, tal y como consta en la tabla que se adjunta más adelante.
La iluminancia media es la siguiente:
Donde:
E1 = (B1 + B5) /2
E2 = (C1 + C5) /2
E3 = (D1 + D5) /2
E4 = (B2 + B4) /2
E5 = (C2 + C4) /2
E6 = (D2 + D4) /2
E7 = B3
E8 = C3
E9 =D3
La uniformidad media (Um) de iluminancia es el cociente entre el valor mínimo de las iluminancias Ei calculadas anteriormente y la iluminancia media (Em).
La uniformidad general o extrema (Ug) se calcula dividiendo el valor mínimo de de las iluminancias Ei entre el valor máximo de dichas iluminancias.
5. MEDIDA DE ILUMINANCIA EN GLORIETAS
La retícula de medida se representa en la figura 7 y parte de 8 radios que tienen su origen en el centro de la glorieta, formando un ángulo entre ellos de 45º. El origen angular de los radios se elige arbitrariamente con independencia de la implantación de las luminarias.
Figura 7. Retícula de cálculo y mediciones en glorietas
El número de puntos de cálculo de cada uno de los 8 radios es función del número de carriles de tráfico del anillo de la glorieta, a razón de 3 puntos por carril de anchura (A), tal y como se representa en la figura 7.
En el caso de una implantación simétrica, el número de radios a considerar se podrá reducir a 2 consecutivos, que cubran un cuarto de la glorieta.
Cualquiera que sea el tipo de implantación de los puntos de luz -periférica o central-, exista simetría o no, la iluminancia media horizontal (Em) del anillo de la glorieta será la media aritmética de las iluminancias (Ei) calculadas o medidas en los diferentes puntos de la retícula:
La uniformidad media de iluminancia horizontal del citado anillo de la glorieta será el cociente entre el valor más pequeño de la iluminancia puntual (Ei) y la iluminancia media (Em).
6. DESLUMBRAMIENTO PERTURBADOR
Se basa en el cálculo de la luminancia de velo:
donde Eg (lux) es la iluminancia producida en el ojo en un plano perpendicular a la línea de visión, y θ (grados) es el ángulo entre la dirección de incidencia de la luz en el ojo y la dirección de observación. El sumatorio (Σ) está extendido a todas las luminarias de la instalación.
Se considera que contribuyen al deslumbramiento perturbador todas las luminarias que se encuentren a menos de 500 m de distancia del observador (véase fig. 8).
Para el cálculo de la luminancia de velo para cada hilera de luminarias, se comienza por la más cercana, alejándose progresivamente y acumulando las luminancias de velo producidas por cada una de ellas, hasta que su contribución individual sea inferior al 2% de la acumulada, y como máximo hasta las luminarias situadas a 500 m del observador. Finalmente, se sumarán las luminancias de velo de todas las hileras de luminarias.
El incremento del umbral de percepción se calcula según la expresión:
que es una fórmula válida para luminancias medias de calzada (Lm) entre 0,05 y 5 cd/m².
6.1 Ángulo de apantallamiento
A efectos de cálculo del deslumbramiento perturbador en alumbrado vial, no se considerarán las luminarias cuya dirección de observación forme un ángulo mayor de 20° con la línea de visión, ya que se suponen apantalladas por el techo del vehículo, tal y como se representa en la figura 8.
Figura 8. Luminancia que se tiene en cuenta para el cálculo del deslumbramiento perturbador.
6.2 Posición del observador
La posición del observador se definirá tanto en altura como en dirección longitudinal y transversal a la dirección de las luminarias:
a) El observador se colocará a 1,5 m de altura sobre la superficie de la calzada
b) en dirección longitudinal, de forma tal que la luminaria más cercana a considerar se encuentre formando exactamente 20° con la línea de visión, es decir a una distancia igual a (h-1,5) tg 70º En el caso de disposiciones al tresbolillo, se efectuarán dos cálculos diferentes (con la primera luminaria de cada lado formando 20°) y se considerará para los cálculos, el mayor valor de los dos.
c) En dirección transversal se situará a 1/4 de ancho total de la calzada, medido desde el borde derecho de la misma.
A partir de esta posición se calcula la suma de las luminancias de velo producidas por la primera luminaria en la dirección de observación y las luminarias siguientes hasta una distancia de 500 m.
Figura 9. Posiciones del observador para el cálculo del deslumbramiento perturbador
6.3 Control de la limitación del deslumbramiento en glorietas
En el caso de glorietas no se puede evaluar el deslumbramiento perturbador (incremento de umbral TI), dado que el anillo de una rotonda no es un tramo recto de longitud suficiente para poder situar al observador y medir luminancias en la calzada.
El índice GR puede utilizarse igual que se aplica en la iluminación de otras instalaciones de alumbrado de la ITC-EA-02.
Conviene definir una o varias posiciones del conductor de un vehículo que circula por una vía que afluye a la glorieta en posición lejana y próxima, incluso en el propio anillo.
Preferentemente se considerarán dos posiciones de observación representadas en las figuras 10 y 11, con una altura de observación de 1,50 m.
– Posición 1
Sobre una vía de tráfico que afluye a la glorieta, y el observador mirando el centro de la isleta.
– Posición 2
Sobre el anillo que rodea la isleta central, con dirección de la mirada tangencial al anillo.
Figura 10. Posiciones de observación en glorietas iluminadas perimetralmente
Figura 11. Posiciones de observación en glorietas iluminadas centralmente
7. RELACIÓN ENTORNO SR
Para calcular la relación entorno (SR), es necesario definir 4 zonas de cálculo de forma rectangular situadas a ambos lados de los dos bordes de la calzada, tal y como se representa en la figura 12.
Figura 12. Definición de las 4 zonas de cálculo utilizadas para la determinación de la relación entorno (SR)
A cada lado de la calzada, se calcula la relación entre la iluminancia media de la zona situada en el exterior de la calzada y la iluminancia media de la zona adyacente situada sobre la calzada. La relación entorno SR es la más pequeña de las dos relaciones.
La anchura (ASR) de cada una de las zonas de cálculo se tomará como 5 m o la mitad de la anchura de la calzada, si ésta es inferior a 10 m.
Si los bordes de la calzada están obstruidos, se limitará el cálculo a la parte de los bordes que están despejados.
En presencia, por ejemplo, de una banda de parada de urgencia, o de un arcén que bordea la calzada, se tomará para (ASR) la anchura de este espacio.
La longitud de las zonas de cálculo de la relación entorno (SR) es igual a la separación (S) entre puntos de luz.
7.1 Número y posición de los puntos de cálculo en el sentido longitudinal
El número (N) de puntos de cálculo y la separación (D) entre dos puntos sucesivos, se determinan de igual forma a la establecida para el cálculo de luminancias e iluminancias de la calzada.
Los puntos exteriores de la malla están separados, respecto a los bordes de la zona de cálculo, por una distancia (D/2) en el sentido transversal.
7.2 Número y posición de los puntos de cálculo en el sentido transversal
En número de puntos de cálculo será n=3 si ASR > 2,5 m y n=1 en caso contrario. La separación (d) entre dos puntos sucesivos, se calculará en función la anchura (ASR) de la zona de cálculo, como:
Las líneas transversales extremas de los puntos de cálculo estarán separadas una distancia (d/2), de la primera y última luminaria, respectivamente.
