capitulo 10

INSTITUTO INSTIT UTO NACIONAL DE CAPACITACIÓN PROFESION PROFESIONAL AL ÁREA ELECTRICIDAD SEDE COLON – SEDE RENCA Profesor : José Guzmán Q.

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Apuntes de Clase Nº10

Iluminación Oficinas e Industrial

10.1 Iluminación de Oficinas 10.1.1. Introducción

Los cambios producidos por el avance de la tecnología en nuestro diario vivir, también han alcanzado la forma de trabajar y relacionarse dentro de la oficina. En la década de los noventa las personas que trabajaban en oficinas experimentaron un cambio radical en lo que a la forma de realizar sus actividades se refiere. El ambiente en la oficina otrora basado en tareas escritas escritas sobre papel, se convirtió en un espacio dominado por la electrónica, rodeado por computadores, faxes, teléfonos celulares. Hoy en la década del 2000, junto a la revolución tecnológica de los años 90 ( el futuro seguirá cambiando ) se presenta un cambio profundo en la organización de las oficinas, actualmente hay un incremento de presión competitiva entre empresas, lo cual trae consigo una racionalización de gastos, es decir, ser mas eficiente. eficiente. Todo esto trae como como consecuencias cambios, cambios, diseños nuevos y requerimientos de iluminación acordes a la actualidad. En este capitulo se tratarán los temas relacionados con estos nuevos vientos de cambio.

10.1.2. Desempeño Visual, Confort Visual y Ambiente Visual Muchas investigaciones demuestran que el ambiente físico ( el aspecto aspecto y la disposición de la oficina, el amoblado, los equipos y las condiciones ambientales tales como calidad del aire y niveles de ruido ) influyen en el rendimiento del empleado y repercute en la productividad de la empresa. Es obvio que la iluminación aportará entonces a mejorar las condiciones dentro de la oficina, es por esta razón, que la iluminación es un elemento importante dentro del diseño interior, y no debe se planeada en forma aislada, esta debe ser siempre analizada dentro del contexto y diseñada en armonía con todo los otros componentes. Dentro de una oficina hay diferentes tareas que realizar o mejor dicho, salas usadas para diferentes propósitos ( sala reunión, pasillos, etc. ) , ellas dan diferentes demandas sobre la calidad de la iluminación. Estas demandas dependen de la relativa importancia del :

Desempeño Visual, Confort Visual y Ambiente Visual 10.1.2.1 Desempeño Visual La productividad de la empresa como un todo yace en la capacidad de cada uno de sus empleados para trabajar efectivamente; por lo tanto, las oficinas están ahora diseñadas para optimizar el rendimiento. Así hoy las oficinas se implementan con elementos que ayuden a mejorar la productividad, muebles ergonómicos, computadoras, sistemas telefónicos sofisticados, celulares, faxes, correo electrónico, conexión a internet, fotocopiadoras, etc. Tan importante como lo anterior es la iluminación, la cual afecta más profundamente el método de trabajo del personal y la calidad de su producción. Con una buena iluminación, se puede trabajar mucho más rápido y cometer menos errores. Esto se traduce en una mejor moral, menor tasa de ausentismo, productos y servicios de mejor calidad y un resultado final favorable. Las variables de iluminación que influyen i nfluyen en el desempeño Visual son : ? ? ?

Niveles de iluminancia Uniformidad de Iluminancia Deslumbramiento

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Niveles de Iluminancia o Nivel de Iluminación

Este primer requisito, es la cantidad de luz o iluminación (medida en Lux) necesaria para ejecutar una tarea especifica dentro de un área en particular. Así para cada tipo de oficina se tendrá valores de iluminancia recomendados, más adelante se tratarán diferentes tipos de oficinas, para los cuales se definirán valores de iluminancia mínimos a cumplir.

Uniformidad de Iluminancia

Las soluciones de iluminación pueden variar según el espacio, no obstante, una vez que se ha determinado el nivel óptimo de luz para una tarea en particular, es fundamental que la iluminación il uminación sobre el área de trabajo sea uniforme. La uniformidad está afectada por la distribución de luz de las luminarias y el espaciamiento entre ellas. La uniformidad en iluminación de interior ( oficinas ) se define como la razón razón de el nivel de iluminación mínimo sobre el nivel de iluminación promedio, su símbolo es la letra mayúscula U, esta variable no tiene unidad.

U = Emin / Eprom Los valores de uniformidad recomendados internacionalmente, para el caso de iluminación de oficinas, están por sobre 0,6 , incluso en algunos casos se requiere como mínimo un valor sobre 0,8.

Deslumbramiento El deslumbramiento es una sensación molesta que se produce cuando la luminancia de un objeto es mucho mayor que la de su entorno. Es lo que ocurre cuando miramos directamente una bombilla o cuando vemos el reflejo del sol en el agua. Existen dos formas de deslumbramiento, el perturbador y perturbador y el molesto. molesto . El primero consiste en la aparición de un velo luminoso que provoca una visión borrosa, sin nitidez y con poco contraste, que desaparece al cesar su causa; un ejemplo muy claro lo tenemos cuando conduciendo de noche se nos cruza un coche con las luces altas. El segundo consiste en una sensación molesta provocada porque la luz que llega a nuestros ojos es demasiado intensa produciendo fatiga visual. Esta es la principal causa de deslumbramiento en interiores. Puede producirse deslumbramiento de dos maneras. La primera es por observación directa de las fuentes de luz; por ejemplo, ver directamente las luminarias. Y la segunda es por observación indirecta o reflejada de las fuentes como ocurre cuando las vemos reflejada en alguna superficie (una mesa, un mueble, un cristal, un espejo...)

Fig. 10.1.1 Tipos de Deslumbramiento Estas situaciones son muy molestas para los usuarios y deben evitarse. Entre las medidas que podemos adoptar tenemos ocultar las fuentes de luz del campo de visión usando rejillas o pantallas, utilizar recubrimientos o acabados mates en paredes, techos, suelos y muebles para evitar los reflejos, evitar fuertes contrastes de luminancias entre la tarea visual y el fondo y/o cuidar la posición de las luminarias respecto a los usuarios para que no caigan dentro de su campo de visión.

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Cada país o zona ha adoptado una forma de poder evaluar el deslumbramiento, en el caso de Estados Unidos y Canadá, ellos aplican el método llamado VCP, que es Probabilidad de Confort Visual. Este sistema se basa en el porcentaje de personas que consideren que una instalación dada es visualmente confortable observada desde un extremo de la habitación. Se considera que una instalación está libre de deslumbramiento si el VCP es al menos del 70 por ciento. La CIE tiene un nuevo método para la evaluación del deslumbramiento molesto o psicológico, llamado UGR ( razón de deslumbramiento unificado ). Aún no ha sido aprobado internacionalmente. Este sistema incorpora elementos del sistema de deslumbramiento de los métodos de Sollner como del índice de deslumbramiento IES Británico. La base del nuevo sistema es una formula para calcular el valor de UGR :

UGR = 8 x log(0.25/L b ? L2 ? / p2 Donde : Lb : Luminancia de fondo L : Luminancia de las partes luminosas de cada luminaria en la dirección del ojo del observador ?

: ángulo solido trazado por las partes luminosas de cada luminaria en el ojo del observador

p : indice de posición para cada luminaria, que se relaciona con el desplazamiento de la zona de visión. Los valores de UGR están comprendidos entre 10 y 30, siendo mayor el deslumbramiento cuanto mas alto es el valor. Los sistemas de iluminación con un índice UGR de 10 no producen deslumbramiento en absoluto. Para la mayoría de las instalaciones de alumbrado en oficinas se exige un UGR menor de 19.

10.1.2.2 Confort Visual Un empleado de oficina que se siente cómodo realiza mejor su trabajo. El bienestar personal, los niveles de ruido, muebles y equipos que tengan en cuenta la ergonomía, así como numerosos otros factores contribuyen a la comodidad. El sistema de iluminación también brinda su aporte a la comodidad física de los trabajadores. Una iluminación bien diseñada estimula el bienestar, la seguridad y la agilidad mental. La iluminación influencia el confort visual a través de la Distribución de Luminancias y del Rendimiento de Color de las fuentes de luz, estos parámetros desempeñan un importante rol para que el ambiente laboral sea cómodo y productivo.

Distribución armoniosa de Luminancias

Diferencias excesivamente grandes de luminancia en una oficina pueden provocar problemas de adaptación visual o, en casos extremos, deslumbramiento. Por el contrario, si las diferencias de luminancias son escasas, el ambiente parecerá triste y poco interesante. La luminancia de un escritorio, por ejemplo, no debiera ser menor que 1/3 de la luminancia del documento u objeto observado. La misma razón es recomendada entre la luminancia de la superficie de trabajo y del inmediato alrededor. (ver fig.10.1.2)

Rendimiento de color Los empleados responden sicológicamente a su entorno. Gran parte de su sentimiento de bienestar está influenciado por la precisión con la cual perciben los colores de la vestimenta, de los muebles y de los tonos de la piel. El grado o nivel del rendimiento de color puede contribuir a la percepción de comodidad en la oficina.

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Fig. 10.1.2 Valores de razón de Luminancia en la oficina La determinación de las propiedades de reproducción de color de las fuentes luminosas se realiza según un procedimiento aprobado por la CIE que consiste en iluminar un color de muestra establecido con la luz de referencia y con la luz que se analiza. La evaluación cuantitativa del desplazamiento de color que se produzca representa el “Índice de reproducción de Color”, que puede alcanzar un valor máximo de 100 tomado para la luz de referencia. La simbología para este índice es Ra ó CRI. El rendimiento en color hace referencia a cómo se ven los colores de los objetos iluminados. Nuestra experiencia nos indica que los objetos iluminados por un fluorescente no se ven del mismo tono que aquellos iluminados por bombillas incandescentes. En el primer caso destacan más los tonos azules mientras que en el segundo lo hacen los rojos. Esto se debe a que la luz emitida por cada una de estas lámparas tiene un alto porcentaje de radiaciones monocromáticas de color azul o rojo.

Fuente de luz blanca.

Fuente de luz monocromática.

Fig.10.1.3 Efecto del color de la fuente sobre el color de los objetos

10.1.2.3 Ambiente Visual El alumbrado puede determinar o cambiar la percepción (ambiente ) del espacio de una oficina. Puede ser usado explícitamente para generar una respuesta emocional. Empleados, clientes y otros visitantes, todos ellos son sensibles a la iluminación, pudiendo estar influenciados por éste según los diversos ambientes de oficinas. Las técnicas de alumbrado que influyen en el ambiente visual son : La Temperatura de Color y La Luz de Acentuación. INACAP

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Temperatura de Color

La temperatura (o apariencia) de color es importante para establecer el ambiente. En general, las lámparas con elevadas Tº de color (sobre 3500º K) crearán una apariencia de color optima en oficinas con niveles de iluminación superiores a 700 lux. En oficinas privadas o áreas de recepción donde se recomiendan niveles de iluminación inferiores a 500 lux, son apropiadas las lámparas con Tº de color baja (menos de 3500º K). Los espacios de las plantas abiertas, por ejemplo, pueden beneficiarse de un ambiente frío, tipo empresarial, para fomentar la eficiencia y la producción. Las áreas de recepción y los despachos privados, al contrario, podrían proyectar una imagen cálida, íntima, “hogareña”. En estos casos, el alumbrado refuerza las estrategias de diseño, tales como el amoblado y el diseño interior, para crear el ambiente.

Iluminación de Acentuación

Para reforzar el ambiente en áreas de recepción o en despachos privados a fin de destacar obras de arte, exhibiciones o plantas, se utiliza la luz de acento. Esta técnica puede hacer lucir un espacio más placentero y atractivo.

10.1.3. Importancia y prioridad del Desempeño Visual, Confort Visual y Ambiente Visual, según el tipo de oficina. Cada tipo de oficina o actividad dentro de las oficinas genera necesidades diferentes para los tres parámetros que se han definidos. Así la importancia y prioridad del desempeño visual en una oficina planta libre es alto, y tiene mayor relevancia con respecto al confort y ambiente visual. Sin embargo en un área de recepción lo más importante será el ambiente visual, ya que este parámetro ayudará a crear la imagen de la empresa. La tabla Nº 1 da ejemplos de oficinas y actividades dentro de ella con su correspondiente prioridad de desempeño, confort y ambiente visual. ACTIVIDADES

PRIORIDAD / REQUERIMIENTO

OFICINAS USO INTENSIVO COMPUTADORES SALAS CONFERENCIA SALAS REUNIONES OFICINA PLANTA LIBRE

ALTO / DESEMPEÑO VISUAL


RECEPCION

ALTO / AMBIENTE VISUAL

OFICINA EJECUTIVA

ALTO / DESEM.-CONFORT-AMB.

SALAS DIBUJO CAD


ALTO / CONFORT VISUAL

Tabla Nº1: Actividades y Grados de prioridad

10.1.4. Áreas de Aplicación 10.1.4.1. Oficina Planta Abierta

Desde la década de los 60 , 70 y hasta nuestros días , se pueden encontrar muchos edificios con oficias en planta libre, sus tamaños varían desde 500 hasta varios miles de metros cuadrados. Este espacio relativamente grande en algunos casos es compartido por muchas personas, esta área se caracteriza por su trabajo individual, de procesos sistemáticos, y por el carácter repetitivo de los mismos, el propósito de esta oficina es soportar los objetivos generales de la corporación de manera eficiente. INACAP

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El incremento del uso de las computadoras en las estaciones de trabajo dentro de la oficina ha traído consigo un nuevo reto en cuanto a mobiliario y equipos. Esto se debe a que los PC introducen el problema del deslumbramiento producido por sus pantallas al reflejar la luz de los sistemas de iluminación; lo cual reduce la visibilidad y afecta el desempeño. Como el deslumbramiento es una de las principales preocupaciones en estos espacios, se recomienda para ellos luminarias que no produzcan deslumbramiento. Para el caso de la normativa americana ( VCP ), se recomienda luminarias con un VCP mayor al 90%. Para el caso Europeo la normativa depende del país, en todo caso los mas usados son el método Alemán, llamado DIN 5035/7 y el método del Reino Unido llamado CIBSE.

Método Alemán , DIN 5035/7

Este método para la limitación de la luminancia, data del año 1988, y fue el primero desarrollado para evaluar el deslumbramiento reflejado en los monitores de los computadores. La evaluación de la luminancia se realiza en los cuatro planos principales del sistema de medida fotométrico C-gamma (0º, 90º, 180º, 270º) y en los ángulos verticales de 50º o 60º. El valor máximo de luminancia promedio es de 400 Cd/m2 y la luminancia máxima spot es de 400 Cd/m2, con estos valores en los ángulos mencionados, se asegura que el reflejo de la luminaria en la pantalla del computador, estará controlada, es decir , no hay deslumbramiento molesto. La normativa divide a las luminarias en dos categorías, ver fig. 10.1.4. Método DIN 5035/7 (Alemán) • Luminarias divididas en 2 categorías:

• DIN 5035/7 50°- 200 cd/m 2 • Posición geométrica del computador es desconocida • Las reflexiones son anticipadas

• DIN 5035/7 60°- 200 cd/m 2 • Uso intensivo de computadores

Fig. 10.1 Método Alemán de evaluación del deslumbramiento reflejado.

Fig. 10.1.4 Categorías luminarias.

Método Reino Unido , CIBSE

Este método (fig.10.1.5) para la limitación de la luminancia, data del año 1996, una de las grandes diferencias con el método Alemán es que la evaluación de la limitación de luminancia se hace en todos los ángulos de planos de la luminaria (0º, 10º… 360º) , además los ángulos verticales de medición son 55º, 65º y 75º. Como son tres ángulos verticales, este método define tres categorías de luminarias para la limitación del deslumbramiento ( cat.1 , cat.2 , cat.3). El valor máximo de luminancia promedio es de 200 Cd/m2 y la luminancia máxima spot es de 500 Cd/m2, con estos valores en los ángulos mencionados, se asegura que el reflejo de la luminaria en la pantalla del computador, estará controlada, es decir , no hay deslumbramiento molesto. Los asientos ergonómicos y las estaciones de trabajo ajustables ayudan a aliviar el problema del deslumbramiento. En las oficinas de planta abierta, la prioridad la tiene el desempeño visual, con un porcentaje menor esta el confort visual y muy por debajo aparece el ambiente visual. Esto nos indica que la luz de acentuación aquí es muy poco importante, eso si la Tº de color esta definida dentro de un rango especifico.

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Un buen alumbrado, especialmente en oficinas planta abierta, juega un rol crucial en la creación de una atmósfera agradable, focalizando la atención y facilitando en desempeño de las tareas asignadas. Aumenta el sentimiento de bienestar y comodidad del personal. CIBSE LG3 (Reino Unido)

Método Método CIBSE CIBSE (Reino (Reino Unido) • Luminarias divididas en 3 categorías: • CIBSE LG3 Cat.1

? : 55, 65 or ?

• Para pantallas que contienen información critica y de alta seguridad. • Alta densidad de pantallas y uso intensivo

75 °

Lave < 200 cd/m2 Lmax < 500 cd/m2

• Trabajo de periodos largos

?

• CIBSE LG3 Cat.2 • Uso intensivo de computadores • Un terminal por escritorio

Alrededor de la luminaria

• CIBSE LG3 Cat.3 • Uso esporádico de pantallas computacionales • Oficinas pequeñas, planta abierta con paneles divisorios.

Fig. 10.1.5. Método Reino Unido de evaluación del deslumbramiento reflejado.

Fig. 10.1.5. Categorías Método CIBSE.

Los niveles generales de iluminancia oscilan entre 300 y 500 lux. Una impresión de color de 30003500º K y un índice de rendimiento de color de por lo menos 80, harán de ese espacio un lugar de trabajo cómodo y atractivo. En cuanto a la uniformidad de la iluminancia en el espacio, esta debería exceder la relación de 0.6 para las áreas generales y 0.8 para las áreas de tarea. Por último volver a recordar, el máximo cuidado, en la elección de luminarias para evitar problemas de deslumbramiento. La tecnología disponible hoy es amplia, existen una gran variedad de luminarias, lo importante es elegir bien y con mucho criterio.

Fig. 10.1.6. Oficina Planta Abierta

10.1.4.2. Oficinas Privadas Hay una variedad amplia de oficinas diseñadas para la actividad de una persona. Sus diferencias fundamentales con respecto a las oficinas planta abierta son su tamaño, la decoración y mobiliarios. Este tipo de oficina se le asigna a la gerencia media y constituyen el centro de distribución de las actividades de una oficina, tanto desde el punto de vista del trabajo, como de las comunicaciones. Las oficinas privadas deben tener un ambiente acogedor, pues son frecuentadas por visitantes, em INACAP

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peados, clientes y proveedores. Esto exige una atmósfera que transmita una imagen positiva de la compañía; para estimular, así, las relaciones de negocios. En las oficinas privadas, la prioridad la tiene el desempeño visual y el confort visual por sobre el ambiente visual. A pesar que la luz de acentuación puede jugar un papel importante en este proceso. En este tipo de oficinas, el nivel general de iluminancia promedio oscila entre 300 y 500 lux. En las áreas de tarea, sin embargo, se recomienda un mínimo de 500 lux. Una impresión de color de 30003500º K y un buen índice de rendimiento de color, superior o igual a 80, harán que este ambiente sea agradable y cómodo para quienes lo ocupan. Los tipos de luminarias utilizados en estas áreas son muchas veces de mayor tecnología que las usadas en planta abierta, esto implica que el deslumbramiento esta casi controlado en este tipo de oficinas, aún así, se recomienda un VCP superior al 80%. La uniformidad deberá exceder 0.6 para la iluminación general y 0.8 para las áreas de tarea.

Fig. 10.1.7. Oficina Privada

10.1.4.3. Oficinas Ejecutivas La oficina de los altos gerentes o ejecutivos a menudo refleja su gusto y personalidad individual. Mobiliario de alta calidad, obras de arte y accesorios son elementos importantes para proyectar una imagen de éxito a colegas y eventuales clientes de negocios. En las oficinas ejecutivas, los tres parámetros de desempeño, confort y ambiente visual son de alta prioridad. En este tipo de oficinas, se recomienda un nivel de iluminación general entre 100 y 300 lux. No obstante, sobre las áreas de tarea se requiere de un nivel mínimo de 500 lux. Una impresión de color de 3000º K y un índice de reproducción de color superior a 80, harán de este ambiente un lugar cómodo y agradable. No existen requerimientos de uniformidad en el alumbrado general de las oficinas ejecutivas, pues se pone mayores énfasis en las técnicas de diseño de iluminación, tales como baño de luz sobre las paredes, o de luz de acentuación para crear el ambiente deseado. Sin embargo, las áreas de tarea deben tener una relación de uniformidad superior a 0.8. Como los espacios ejecutivos se prestan para cierta flexibilidad e imagen, se recomienda luminarias con un VCP mayor de 80. Fig. 10.1.8. Oficina Ejecutiva

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10.1.4.4. Salas de Conferencia, Salas de Entrenamiento En salas de conferencia y entrenamiento, las condiciones de la sala pueden ser cruciales para los sucesos dentro de una reunión, conferencia o seminario. Las personas necesitan una habitación en la cual se puedan sentir psicológicamente y mentalmente prestos, para recibir la información que se les transmita. Estas deben ser funcionales, cómodas y lo suficientemente flexibles como para recibir grupos de diferente tamaño y para diferentes propósitos. En lo que respecta a las actividades realizadas, pueden ser charlas, demostraciones, presentaciones audio/visuales, y reuniones; y los participantes pueden leer, escribir, ver el material y discutirlo. El sistema de iluminación básico de una sala de conferencias debe diseñarse para que cumpla los más altos niveles recomendados para iluminación general. Por lo tanto, se recomienda un sistema flexible con gran variedad de interruptores, dimmers o un sistema de control. Presentaciones/charlas

500 – 700 lux

Audio/visuales

100 – 200 lux

Leer/escribir

500 – 700 lux

Se recomienda iluminación de acentuación para destacar los pizarrones, caballetes y hasta a los oradores. Se requiere una impresión de color de 3000-4000º K y un índice de reproducción de color mínimo de 80, para lograr un ambiente más natural. La uniformidad debe exceder 0.8 y un VCP superior al 90% proporcionara un ambiente libre de deslumbramiento.

Fig. 10.1.9. Sala Reuniones - Conferencia

10.1.4.5. Áreas de Recepción y Vestíbulo Esta área tiene una importancia de primer orden. Por que los visitantes, clientes y proveedores tienen la primera y crucial impresión de la empresa en este sector. La arquitectura, diseño, muebles y layout, colores, uso de aire acondicionado, acústica y por supuesto el alumbrado, generan todos juntos la imagen del anfitrión. Aquí es donde es sembrada la primera semilla de aceptación o rechazo a la empresa. Un escritorio central le permite al personal de recepción o de seguridad identificar y procesar los datos de los visitantes de manera eficiente, utilizando un PC o un registro convencional. El ambiente visual es el de mayor importancia en el área de recepción, sin embrago donde se realiza tareas de escritura y lectura se necesita un buen desempeño visual. Los niveles de iluminación para las áreas INACAP

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de tarea deberán ser de, al menos, 500 lux para permitir al personal de recepción realizar sus tareas. El nivel de iluminación general recomendado para las áreas de circulación oscila entre 200-300 lux. Un índice de rendimiento de color mínimo de 80 creará un ambiente más natural y estéticamente agradable. La impresión de color puede oscilar entre 3000 y 5000º K. En áreas en las que penetra la luz natural, se recomienda temperaturas de color más elevadas. La uniformidad del alumbrado sobre las áreas de tarea debe exceder 0.8 y se recomienda una luminaria con un buen grado de control del deslumbramiento (en el caso del VCP de al menos 90%).

Fig. 10.1.10. Recepción

Vestíbulo

El área de espera debería permitirle al visitante realizar actividades tales como leer, escribir, hablar por teléfono. En algunos casos, las compañías utilizan esta área para exhibir sus productos o servicios. Para las áreas de espera bastan 200 lux. Se recomienda una impresión de color de 3000-3500º K en áreas privadas de luz natural; y para las que si reciben luz natural la impresión de color debe ser de 4100-5000º K, para mantener uniformidad de colores en el espacio. Un índice de rendimiento de color mínimo de 80 creará un ambiente más natural.

10.2 Iluminación Industrial 10.2.1. Introducción De todas las actividades, la industria ha sido tradicionalmente una de las peor iluminadas. De hecho, en algunos países a las lámparas (fluorescentes) con peor índice de reproducción de color se le sigue denominando “ Blanco Industrial “. Y es extraño, por que precisamente es en la industria donde más se pueden aprovechar las ventajas de una buena iluminación, al contrario que en otras áreas de trabajo como la oficina. La óptica de espejo, por ejemplo lleva más de treinta años aplicándose en las oficinas, y ahora se está empezando a introducir también en el ámbito industrial. En este nuevo siglo, la revolución en la iluminación industrial, estará dado por el tipo de luminaria a utilizar, mejores diseños, más eficientes, materiales de mejor calidad, y no así por el tipo de fuente de luz, la cual seguirá siendo entre lámparas de descarga ( Sodio A.P. – Haluro Metalicos ) y lámparas fluorescentes lineales. Quizás pueda ser utilizada en América Latina la lámpara de Inducción de Philips o la Endura de Osram, la cual tiene una alta duración, re-encendido instantáneo, ideal para situaciones donde la producción no se detiene y la mantención de equipos trae consigo perdidas por el paro del flujo de producción. Por su alto costo su aplicación debe ser defendida con proyectos con un alto grado de especificación.

10.2.2. Buena Iluminación una Herramienta de Productividad Es indudable que hay una relación entre la calidad de los productos industriales y la calidad de las herramientas que se usan para fabricarlos. Para hacer un buen producto, hay que tener buenas máquinas, operadores capacitados y buenas herramientas. También se necesitan diversas otras cosas, pero para no complicar demasiado podemos pensar en todos los distintos medios de producción como eslabones en una INACAP -

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cadena - la producción en cadena. Cada eslabón debe ser lo más fuerte posible, porque un eslabón débil minará la fortaleza de toda la cadena. Parte de la cadena de producción consiste de eslabones que, juntos, son responsables por un eficiente ambiente de trabajo. Moderna maquinaria, reglas de seguridad, buena iluminación, buenas condiciones climáticas, instrucciones de trabajo claras, administración transparente y entrenamiento adecuado son los principales factores que contribuyen para que haya eficientes condiciones de trabajo. La ‘iluminación’ es otro eslabón importante, que merece tanta atención como todos los demás eslabones de la cadena. La experiencia práctica demuestra que la buena iluminación en fábricas y talleres es una forma extremadamente efectiva de aumentar tanto la productividad como la calidad. La buena iluminación aumenta el confort y la seguridad, reduciendo el nivel de errores, y estimulando los empleados a mejorar su desempeño. Una buena iluminación puede ser una contribución indirecta pero importante para la posición competitiva de una empresa industrial.

10.2.3. Buena Iluminación Significa un trabajo mejor Una buena iluminación significa mejor trabajo, porque influye sobre la productividad, el bien-estar de los empleados y su ambiente de trabajo, la calidad de productos y servicios, y la seguridad en el ambiente industrial. Sin adecuadas condiciones de visión, es imposible esperar que los empleados mejoren su trabajo.

10.2.3.1 Iluminación y Productividad Una buena iluminación ejerce una influencia positiva en el desempeño visual. Tareas con dificultades visuales, como la percepción de pequeños detalles y/o bajos niveles de contraste son altamente facilitadas con una buena iluminación. La relación entre la productividad y la iluminación es muy directa, como la relación entre la productividad y otros aspectos de la iluminación, como brillo, contraste y discriminación de colores.

Fig. 10.2.1 Iluminación v/s Productividad

10.2.3.2 Iluminación y Confort La buena iluminación hace que el trabajo canse menos. Un alto grado de iluminancia propicia un bienestar físico en general y una comodidad visual en particular. La relación es especialmente válida para los turnos nocturnos, en los que las personas tienen la tendencia natural a sentirse soñolientas. No es sólo la iluminancia que causa comodidad: la reproductividad del color, la ausencia de brillo y contrastes adecuados también ejercen fuerte influencia en el nivel de comodidad. Fig. 10.2.2 Iluminación v/s Confort

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10.2.3.4 Iluminación y Calidad Una buena iluminación reduce el número de errores. Es significativo el declinó del porcentaje de defectos con una mayor iluminancia cuando se realizan tareas que exigen esfuerzo visual. Este concepto de calidad es implementado en la mayoría de las organizaciones industriales. Sin un programa total de mejora de calidad, las empresas industriales no sobrevivirían. Hacia fines del siglo XX, los clientes no aceptan productos imperfectos.

Fig. 10.2.3 Iluminación v/s Calidad

10.2.3.5 Iluminación y Seguridad Una buena iluminación reduce el número de accidentes. El porcentaje de accidentes disminuye bastante cuando aumenta la luminosidad en el ambiente de trabajo. La iluminación puede ser responsable por varias medidas de seguridad: adecuada visión tridimensional, contraste nítido y visibilidad de situaciones de riesgo son influenciados por la instalación. Los programas de reducción de accidentes y las normas gubernamentales de seguridad incentivan a las organizaciones industriales a mejorar su concepto de seguridad.

Fig. 10.2.4 Iluminación v/s Seguridad

10.2.4. Los Siete Puntos Clave de la Iluminación en la Industria Los siete puntos más importantes para una instalación de iluminación industrial son : - un adecuado nivel de iluminación - una iluminancia uniforme - características de iluminación vertical - medidas para la reducción del brillo - brillo equilibrado en el ambiente visual - color de la luz agradable y reproductividad del color adecuada - costos operacionales aceptables.

10.2.4.1. Adecuado Nivel de Iluminación

En primer lugar, una buena iluminación significa luz suficiente. Puede surgir un problema debido a los extremadamente variados tipos de tareas en la industria. Cada industria y cada tarea tienen sus propias demandas sobre el desempeño visual. Sin embargo, algunas INACAP -

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tareas virtualmente se pueden realizar con los ojos cerrados. La mayoría del trabajo en la industria es (semi)automatizado: el trabajo consiste en operaciones de rutina, o los empleados pueden desempeñar una tarea de monitoreo primaria. Sin embargo, una evaluación equivocada sobre la situación puede tener serias consecuencias. Más que nunca, las tecnologías modernas transformaron una larga proporción del trabajo en tareas orientadas visualmente. Eso significa que la calidad de la tarea visual debe determinar la calidad de la iluminación. El nivel de iluminancia a especificar depende en gran parte de las dimensiones del objeto, del contraste y de la velocidad, del impacto de errores, y de si el trabajo se realiza durante el turno de la noche o en total ausencia de la luz diurna. El nivel de iluminancia 200 lux es la iluminancia mínima que se requiere en áreas en las que los empleados se quedan durante largos periodos. Para trabajos con algún detalle, habría que especificar de 300 a 500 lux, mientras que para tareas específicas, una iluminación local de 4000 lux podría ser necesaria. Todas esas iluminancias especificadas son los niveles mínimos que siempre tendrían que estar disponibles.

Fig. 10.2.5 Iluminación Adecuada en la Tarea

10.2.4.2. Iluminación Uniforme

La uniformidad de la iluminancia en las áreas de trabajo es un importante indicador de la calidad de la iluminación. Una iluminación no uniforme puede ser molesta y agotadora, y dificulta cambios en el área de trabajo. La iluminación es considerada uniforme si la relación entre la más baja luminosidad y la luminosidad media en el plano de trabajo están equilibradas (Emin/Eave>0.7). No se exige iluminación uniforme en un gran establecimiento industrial: la uniformidad se debería definir por las principales áreas de tareas, según que estas estén principalmente en plano horizontal o en plano inclinado o vertical. Por razones de comodidad estas áreas de tarea definidas no deben ser muy pequeñas: una tarea y un área de tarea de 6 x 8 metros es más útil que un área de tarea de 0.8 x 0.6 metro. El cálculo de la uniformidad en un establecimiento industrial ofrece solamente una indicación de la uniformidad final: obstrucciones por equipos altos o por cañerías y otros equipos técnicos al nivel del cielo raso pueden modificar drásticamente la uniformidad (y la iluminancia). Sin embargo, se asegura una óptima flexibilidad para cambios de áreas de tarea si se adopta un nivel de iluminación uniforme en todo el local.

10.2.4.3. Iluminación Vertical

En muchos tipos de trabajo, la tarea visual se ubica principalmente en el plano vertical. Durante la vida diaria, nuestro principal plano de visión también es el vertical (por ejemplo, caras y superficies, aunque la escritura se realiza en el plano horizontal). Por esta razón, se necesita una iluminancia adecuada tanto en el plano vertical como horizontal. Una buena relación entre la iluminancia horizontal y vertical es un índice de 3:1 para el trabajo normal y un índice de 1:1 para trabajo en el plano vertical. Si se usan luminarias de rayo ancho la iluminancia vertical será adecuada. Sin embargo, si luminarias de rayo angosto se usan por razones de eficiencia, la iluminancia vertical puede caer a un nivel inaceptable, lo que provocará reclamos de los empleados del establecimiento. Fig. 10.2.6 Tarea Con Buena Iluminación Vertical INACAP -

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10.2.4.4. Reducción del Deslumbramiento

Muchas fuentes de luz son relativamente brillantes. Especialmente en ambientes industriales con colores oscuros en la superficie, eso puede producir un deslumbramiento excesivo, lo que resultará en incomodidad visual. La mejor medida para impedir el deslumbramiento es tapar la fuente de luz con un reflector blanco o de aluminio, o mejor aún, con un avanzado sistema óptico. Un simple reflector blanco mejora significativamente la eficacia de una instalación. Si se tiene en cuenta la dirección visual predominante (las lámparas fluorescentes son tapadas en la lateral simplemente con un reflector blanco, mientras que el bloqueo longitudinal requiere medidas más sofisticadas), las condiciones de trabajo respecto a las molestias causadas por el brillo pueden mejorarse fácilmente. Para tareas que exigen mucho esfuerzo, hay que usar espejos ópticos de poco brillo. Si las pantallas de las computadoras se usan continuamente, medidas para protegerlas contra la entrada de la luz del día y fuentes luminosas de luz mejorarán significativamente las condiciones de visión. Hay que usar luminarias de bajo brillo cerca de la pantalla de los ordenadores.

Fig. 10.2.7 Control del Deslumbramiento

10.2.4.5. Luminancias Equilibradas

Una iluminación uniforme con una buena iluminancia vertical contribuye para una sensación de comodidad visual en una habitación. Si el brillo (iluminancia en [cd/m2]) en los diversos planos está equilibrado, la sala parecerá más espacial, mayor y más limpia. La vista también se cansará menos, ya que no será necesario ajustarla repetidamente a grandes diferencias de iluminancia. Esto también contribuye para la seguridad en el trabajo, y ayuda a evitar errores - y costos - innecesarios. Paredes de colores claros, un piso no muy oscuro y un cielo raso de color luminoso resultarán automáticamente en bienestar visual. Los factores ideales de reflejo son del 80% (cielo raso), 50% (paredes) y 20% (piso); estos valores no pueden mantenerse fácilmente en la industria, pero 50, 30 y 20% son los mínimos absolutos que se requieren. Si se agrega algo de luz y colores brillantes al ambiente industrial, éste se vuelve todavía más agradable para los empleados. Hay que prestar especial atención a las condiciones de iluminación alrededor de los monitores y a la posición de los monitores. Reflejos en las pantallas (probablemente provenientes de la entrada de luz natural por las claraboyas y ventanas, y menos de luminarias brillantes) deben ser evitados por medio de un cuidadoso posicionamiento del monitor, llevando en cuenta la dirección y el ti po de luminaria.

10.2.4.6. Color de la luz agradable y Reproducción de color adecuada

Para las personas, una apariencia agradable provoca buenas sensaciones. Para que los empleados trabajen bien, es esencial que tengan una sensación de bienestar en su trabajo. Muchas fábricas y talleres (al contrario de las oficinas) son fríos y anticuados, con luces azules provenientes de tubos fluorescentes baratos. Por un costo más bajo (pero una inversión inicial bastante más elevada), se pueden usar lámparas fluorescentes con colores blanquecinos cálidos o blanquecinos neutros con buena reproductividad de l color. Bajo estos tipos de INACAP -

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lámparas el ambiente visual se vuelve atractivo, principalmente porque las personas parecen más saludables. Si se usan fuentes de puntos de luz se pueden elegir diversos tipos de lámparas, incluso lámparas de luz cálida, neutra o fría, también con mejor reproductividad del color, en comparación con las lámparas tradicionalmente usadas en aplicaciones industriales. Las lámparas con apariencia más cálida son más populares en regiones con un clima templado. Sin embargo, en climas cálidos, y debido a su impresión más comercial, en la industria se usan más lámparas con apariencia de color neutro-blanco.

10.2.4.7. Costos operacionales aceptables.

Para las empresas industriales, una buena iluminación es tan importante como máquinas modernas y empleados motivados. Una mejora en la producción de solamente 0.5% puede justificar la duplicación de los costos de iluminación. Esto significa que es totalmente equivocado considerar a la iluminación como algo secundario. Si hay poca iluminación, nadie puede esperar un mejor desempeño de los empleados. Una iluminación de calidad cuesta dinero, lo que hace difícil resistir a la tentación de disminuir la calidad de lámparas y luminarias. Pero en como muchas otras áreas, el ahorro de costos excesivos en iluminación a largo plazo se hace caro. Por medio de un proyecto avanzado, utilizando un equipo de ahorro de energía, el costo de una instalación de iluminación se puede reducir enormemente. Si se agregan técnicas modernas como el encendido/apagado por detección de presencia y junto con luz diurna en diversas áreas, cuando sea posible, la cuenta de luz se reducirá en un 60% en comparación con las instalaciones tradicionales.

10.2.5. Sistemas de Iluminación Para la Industria Existen tres sistemas de iluminación utilizados en interiores industriales: iluminación general, iluminación localizada e iluminación local. Solo las dos primeras se pueden utilizar en forma independiente, la iluminación local es un sistema de apoyo, la cual se puede utilizar como complemento de la iluminación principal donde y cuando se requiera.

10.2.5.1. Iluminación General La iluminación general esta diseñada para brindar una iluminancia más o menos uniforme en el plano de trabajo y el ámbito que abarca, considerando en general a la uniformidad como adecuada si la proporción entre los valores mínimos y promedio en cualquier posición de trabajo no es menor que 0.8. Una iluminación con este grado de uniformidad asegura en general total libertad en cuanto a la ubicación de maquinaria y asientos de trabajo. Esto se logra utilizando una disposición más o menos regular de luminarias cenitales. La elección entre lámparas fluorescentes lineales y lámparas de descarga de alta intensidad para la iluminación general estará determinada principalmente por la altura de montaje disponible. Para efectos del diseño de la iluminación, es conveniente dividir las alturas de montajes en cuatro grupos de acuerdo con el tipo de edificio de que se trate. Altura de Montaje ( mts.) Menor a 4.0 4.0 – 7.0 más de 7.0

Tipo de Instalación Edificio de Oficinas de varios Pisos Edificio de fabrica de uno ó más pisos Nave Industrial de Gran Altura

Altura de Montaje Menor a 4.0 metros En los edificios con un vano de hasta 4 metros las lámparas TL´D son las más utilizadas en Europa continental. En los EEUU y el RU, la utilización de lámparas de HID en luminarias reflectoras low-bay empieza a partir de los 4 metros. Sin embargo, las exigencias en relación al deslumbramiento, en estos países, son menos severas que en la Europa continental. Las luminarias con INACAP -

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lámparas fluorescentes pueden ser montadas en el cielo raso, o como se muestra en las figuras, en un sistema de distribución de energía (sistema de rieles). En general, se instalan líneas de luz continua o semicontinuo. Los instaladores intentan reducir los costos de la instalación instalando el menor número posible de líneas de luz.

Fig. 10.2.8 Baja altura mayor uso de fluorescentes

Altura de Montaje 4.0 – 7.0 metros

Para los edificios con un vano entre 4 y 7 metros, tanto las fuentes de puntos de luz como las lineales pueden ser utilizadas con éxito. La elección depende de las costumbres locales, del tipo de industria y de las características exigidas de las lámparas. Los dos sistemas de iluminación tienen sus propias características y beneficios. El proyectista de iluminación debe considerar los pro y contra y elegir con base en las ventajas y desventajas de los dos sistemas. Las fig.10.2.9 muestra dos talleres de ingeniería con una altura típica de 7 m, iluminados por líneas continuas de lámparas fluorescentes y con un estándar regular de luminarias high-bay de haz amplio.

Fig. 10.2.9 Solución con fuente lineal y Puntual HID

Altura de Montaje Superior a 7.0 metros

Para edificios con vano de 7 m o más, las fuentes de iluminación de puntos de gran intensidad son las más usadas. Comparado con el de las luminarias fluorescentes, el número de puntos de luz es bastante reducido (por un factor superior a 3) lo que hace que el mantenimiento y la instalación sean más económicos. Sin embargo, cuando se necesitan las características típicas de las lámparas fluorescentes, éstas se pueden utilizar en luminarias con reflectores de haz estrecho. INACAP -

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Fig. 10.2.10 Solución con fuente Puntual HID

10.2.5.2. Iluminación Localizada En aquellos interiores en los que la disposición de los lugares de trabajo es permanente, el uso de iluminación localizada en lugar de iluminación general puede a veces proporcionar ventajas que se manifiestan en una mayor comodidad de los trabajadores y en una reducción de los costos de mantenimiento y energía. Las luminarias deben estar concentradas a una altura relativamente baja sobre las áreas de trabajo para así brindar las iluminancias más altas en estos puntos proporcionando al mismo tiempo un nivel de iluminación adecuado en los pasillos donde se necesita orientación. Se debe tomar especial cui dado para que la iluminancia del ambiente total no se perjudique por la cantidad limitada de iluminación general.

10.2.5.3. Iluminación Local o puntual Los requisitos para ciertos tipos de tareas en lo que respecta a nivel y a la calidad de iluminación pueden ser tan rigurosos de manera tal que no resulte ni técnicamente factible ni económicamente viable cumplir con ellos utilizando sólo un sistema de iluminación general. Cuando la il uminación localizada tampoco pueda proporcionar una solución, la respuesta es instalar una iluminación local (fig.10.2.11)

Fig. 10.2.11 Iluminación Local o Puntual La iluminación local está diseñada para iluminar el área ocupada por la tarea visual, y su ambiente más cercano. La iluminación local también se utiliza para incrementar la iluminancia en posiciones de trabajo que, debido a la presencia de obstrucciones (incluyendo al trabajador mismo), no están suficientemente bien iluminadas por la iluminación general. Con el objetivo de mantener el equilibrio de brillo deseado en el área de una tarea visual y en el campo visual que la rodea, se recomienda considerar la iluminación local como un complemento útil de la iluminación general, pero nunca como un sustituto. INACAP -

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10.2.6. Comparación Sistema Lineal v/s Puntual Los sistemas de iluminación en línea o por puntos serán comparados en base a tres características: iluminación, instalación y mantenimiento. Los aspectos de iluminación influencian el número de luminarias necesarias, la uniformidad que deben ser conseguidas con soluciones estándar, las características de modelado (sombra) y las características de las lámparas, como la apariencia del color y la reproductividad de color. Los aspectos de la instalación llevan a conclusiones sobre: el número de luminarias necesario, si está o no disponible un sistema de riel, cómo puede ser realizada la iluminación de emergencia utilizando el mismo sistema, la posible elección de las lámparas, la temperatura ambiente en la que el sistema funciona de forma adecuada y la influencia de la temperatura ambiente en el flujo de la lámpara. Los aspectos de mantenimiento llevan a conclusiones sobre el índice de fallas en el inicio de la vida útil de la lámpara y durante toda su vida útil, sobre el número de luminarias que se debe mantener y sobre la disminución de la producción de lúmenes.

Características de Iluminación : El número de luminarias en una instalación que utilice lámparas HID es significativamente menor que si se utilizara lámparas ´TL´D. En una luminaria con ´TL´D se utilizan dos lámparas de 58 W que proporcionan 10.400 lúmenes mientras que una SON-Comfort o HPI 400 W proporciona un flujo luminoso de más de 30.000 lúmenes. Sin embargo, también están disponibles las lámpara HID con flujo de lámpara más bajo (HPI 250 W: 17000 lúmenes; SON-Comfort 150 W; 12250 lúmenes), resultando en aproximadamente el mismo número de luminarias que necesita una instalación de iluminación fluorescente.

Uniformidad

Las luminarias de lámparas fluorescentes siempre proporcionan buena uniformidad de iluminancia a menos que hayan sido colocados accesorios ópticos especulares que no sean apropiados o que las luminarias hayan sido colocadas muy separadas. La uniformidad también será poco influenciada en niveles más elevados o cuando existan obstrucciones. La utilización de fuentes de puntos de luz requiere un proyecto adecuado de iluminación: aunque la uniformidad a nivel del suelo puede ser correcta, las uniformidades en niveles más elevados y en el plano vertical pueden ser inadecuadas cuando se utilizan luminarias de haz estrecho muy eficientes. Debido al número limitado de luminarias utilizadas basta que apenas una luminaria sea afectada por una obstrucción para influenciar significativamente la iluminancia. Debe ser dada especial atención a un proyecto cuidadoso de iluminación, utilizando luminarias de haz estrecho solamente en los lugares en que esto sea absolutamente necesario. En general deben utilizarse las luminarias de haz amplio, asegurando buena uniformidad en las condiciones prácticas industriales.

Estándar de sombra

Las lámparas lineales producen apenas sombras difuminadas. Esta característica está influenciada por el gran número de luminarias necesarias para alcanzar la iluminancia requerida. Las fuentes de puntos de luz causan sombras más acentuadas: en la práctica el modelo de sombra de un objeto pequeño debe producir un efecto parecido al de “aspas de molino”, causado por las sombras producidas por cuatro o más luminarias separadas.

Temperatura y reproductividad del color

Existe una amplia gama de lámparas fluorescentes. Para cada temperatura de color, la elección debe ser realizada a partir de 2 o más números de reproductividad dentro de la gama disponible de tipos de lámparas. Las lámparas fluorescentes modernas como la PL-L y las lampaINACAP -

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ras fluorescentes compactas como la PL Electronic/C y /T están disponibles en un gama limitada de colores (2700 K - 5000 K) que tienen buenas características de reproductividad (Ra>80). La gama de lámparas HID es más limitada. Además, la apariencia de color de estas lámparas siempre está vinculada con las características de reproductividad del color. Están apareciendo nuevos desarrollos, que pretenden conseguir lámparas HID con buenas características de reproductividad de color (Ra>80) y una apariencia de color blanco caliente o neutra. Actualmente estas lámparas no están siendo utilizadas en aplicaciones industriales debido a su limitada vida útil y a los bajos paquetes de lumen.

Características de Instalación : El número de luminarias a instalar está fuertemente relacionado con el flujo de las lámparas disponibles. Más luminarias instaladas en base individual pueden aumentar significativamente los costos de la instalación. Por esta razón, existen sistemas de riel para transportar la corriente eléctrica y para colgar/montar las luminarias en sistemas industriales de lámparas fluorescentes (con su limitado flujo de lámpara). Las luminarias fluorescentes pueden tanto ser montadas en sistemas de iluminación en línea (ej. TTX200+) como en sistemas de riel de las empresas eléctricas (Telemechanique, Kloeckner-Moeller). En general, las fuentes de puntos de luz son montadas y cableadas individualmente.

Elección de lámparas

La gama de lámparas fluorescentes tiene una gran variedad de tipos. La longitud va de 0,60 m (2 pies) a 1,5 m (5 pies) (o hasta 6 u 8 pies en los EEUU y en el RU), correspondiendo a 18 W y 58 W (o 70 W y 100 W). La gama de lámparas HID es limitada. Para las utilizaciones industriales, las lámparas más utilizadas son las de 150, 250 y 400 W, principalmente SON-Comfort, SON, HPI, HPL-N y HPL-C y cada una tiene sus propias características. Todos esos tipos de lámparas vienen encajadas en el mismo tipo de luminaria, aunque el balastro debe coincidir con el tipo de lámpara.

Temperatura Ambiente Las lámparas fluorescentes lineales no se encienden cuando la temperatura es o o menor de -5 C (alta frecuencia: -10 C) y el flujo de lámpara queda muy reducido en temperaturas o o superiores a 50 C. Estas lámparas operan mejor en una temperatura ambiente de 25 C. Las o o temperaturas en la industria pueden variar de temperaturas bajísimas (-30 C) hasta 60 C o más en salones altos donde hay procesos generadores de calor. Eso significa que las lámparas fluorescentes utilizadas en la industria no siempre operan dentro de la faja de temperatura ideal, lo que resulta en una eficiencia mucho más baja que la que era esperada de la instalación. El flujo de lámpara de las lámparas HID es prácticamente independiente de la temperatura ambiente. Las principales limitaciones para el uso de los sistemas de lámparas HID son el encendedor (encienden bien o o hasta -20 C) y el balastro de dentro del estuche (vida útil especificada hasta 35, 40 o 45 C, dependiendo del tipo). Es posible tomar algunas medidas sencillas para garantizar la correcta operación de las lámparas HID en temperaturas inferiores o superiores a esos límites: el balastro y el encendedor se pueden colocar en una cabina con temperatura controlada en lugar de estar dentro de la caja de la luminaria.

Características de Mantenimiento : Fallos que ocurren al comienzo y substitución de lámparas

La calidad de las lámparas fluorescentes es muy constante: es muy raro que fallen al comienzo de su vida útil. Debido al complejo sistema químico y al proceso mecánico de fabricación utilizada en las lámparas HID, puede haber algunos fallos de esas lámparas antes de que haya expirado su período de vida útil.

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Mantenimiento de luminarias

Durante la instalación, el instalador trabaja, en general, en un salón vacío. Eso permite que el trabajo sea realizado de forma más eficiente. Sin embargo, cuando llega el momento del mantenimiento, los salones industriales ya contienen todo tipo de equipos instalados en el suelo y en el cielo raso. Ya no resulta tan fácil alcanzar las luminarias y, desde luego, el trabajo ya no es tan eficiente. Como las instalaciones de iluminación fluorescente necesitan más luminarias que las instalaciones que utilizan lámparas HID se necesitará más tiempo para mantenimiento, lo que significa también costos más elevados. El tiempo de mantenimiento en la industria no puede ser calculado por bajo: en general 30 minutos para cada luminaria es una cifra razonable.

Vida útil de servicio

La vida útil de las lámparas puede definirse de diversas formas. Para las utilizaciones industriales la iluminancia no debe caer mucho (ver el capítulo “Mantenimiento” de este curso para las exigencias de mantenimiento de iluminancia). Por esta razón, la vida útil de servicio se define como el período en que se alcanza un 20% de índice de fallas o el 20% de disminución de lumen, el que sea menor de los dos. La vida útil de servicio, definida de esta forma, difiere significativamente para los distintos tipos de lámparas. Las diferencias de vida útil de un factor 3 entre las lámparas fluorescentes y las HID son realistas. Dependiendo del número de horas reales de operación en la utilización industrial específica, la vida útil de servicio debe ser llevada realmente en consideración cuando se trate de decidir qué tipo de sistema de iluminación será utilizado y cuál es la cantidad de mantenimiento que será necesaria.

10.2.7. Áreas de aplicación en la Industria La iluminación industrial depende de cada tipo de industria y no existen aplicaciones estándares como en el caso de las oficinas. Así entonces, solo analizaremos algunos tipos de industria y como se puede proyectar un sistema de iluminación. Antes de desarrollar el sistema de iluminación, nos debemos preocupar de los aspectos que influyen en él.

10.2.7.1 Aspectos del proyecto de Iluminación Las variables que influyen son las siguientes: - Información del proyecto solicitado - Tipo de Edificio - Dirección de la luz - Distribución de la luz - Limitación del deslumbramiento - Modelaje

Información de proyecto solicitada Antes que un proyectista de iluminación pueda empezar a trabajar en un proyecto, se necesita mucha información para evitar crear un proyecto de iluminación fantástico pero que no lleva en consideración las graves restricciones que pueden estar presentes. Planos dimensionales y cortes transversales importantes deben estar disponibles. Muchas veces, en la época de la construcción de las instalaciones industriales, las localizaciones de las estaciones de trabajo y las obstrucciones, y el layout de la línea de producción o del proceso, no habían sido aún determinadas. Como resultado, después de terminar el proyecto puede suceder que las luminarias queden tapadas por equipos o instalaciones, lo que trae aparejado malas condiciones de iluminación para el usuario final. Los responsables y los proyectistas de iluminación deben saber que un proyecto de iluminación también puede tener como resultado condiciones inadecuadas de iluminación caso todos los datos necesarios no estén disponibles en el momento de la realización del proyecto. INACAP -

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Tipo de Edificio Existen diferentes tipos de edificio industriales, cada uno de ellos demandara necesidades diferentes y soluciones diferentes. Algunos tipos de edificios pueden ser los siguientes: -

Edificios Residenciales Edificios con diversas naves Edificios con techo plano o dentado Edificios High bay

Dirección de la Luz

Si hay ventanas en las paredes, la principal línea de visión deberá ser paralela a ellas para evitar el incómodo deslumbramiento del brillo de la luz que entra por las ventanas. Si las líneas de luminarias están situadas paralelamente a las ventanas, el personal podrá recibir la luz tanto de la derecha como de la izquierda evitando la sombra producida por sus propios cuerpos. Incluso en los casos en que hay luz diurna, la uniformidad debe ser la correcta: se obtendrán resultados adecuados si la línea de luminarias a lo largo de la pared en donde están las ventanas tienen una distribución asimétrica de luz, mientras que las líneas más internas deben de tener distribuciones más abiertas o triangulares. Los cuocientes de contraste entre el área de tarea directa, los alrededores inmediatos y los más lejanos deben mantenerse dentro de los límites: el personal debe poder regular la entrada de la luz diurna por medio de louver ajustables. Además las superficies brillantes que producen reflejo pueden mejorar significativamente el coeficiente de contraste.

Distribución de la luz

En las utilizaciones normales deben utilizarse luminarias de haz amplio, inclusive en los casos en que se necesitaría un 5% menos de luminarias si ellas fuesen de haz estrecho. La utilización de luminarias de haz ancho tiene como resultado haces de luz sobrepuesta, proporcionando iluminancias verticales más elevadas y por lo tanto un ambiente de trabajo agradable en lo que se refiere a la iluminación. Además, la uniformidad de iluminancia será correcta tanto al nivel del suelo como a niveles superiores, permitiendo que las personas vean claramente lo que sucede por encima de sus cabezas. INACAP -

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Limitación de deslumbramiento El deslumbramiento puede ser subdividido en el deslumbramiento directo producido por las luminarias (o de una forma más grave por la entrada de la luz diurna) y el deslumbramiento causado por el reflejo de las superficies. Otra subdivisión es el deslumbramiento perturbador y el deslumbramiento molesto. El deslumbramiento perturbador (ej. el causado por el sol y por lámparas brillantes y sin pantallas) debe ser eliminado tomando las medidas necesarias. El deslumbramiento molesto debe reducirse tanto como sea necesario o hasta donde sea económicamente posible. El deslumbramiento directo también puede tener por causa el contraste excesivo de luminancia, ej. fuentes de puntos de luz con pantallas adecuadas montadas sobre un cielo raso oscuro o lámparas fluorescentes desprotegidas y con pantallas inadecuadas a una distancia pequeña (<3m) de los ojos. Deberá tomarse las medidas apropiadas para conseguir un ambiente de trabajo agradable; en los ejemplos que ya hemos citado, podría pintarse el cielo raso de un color más claro o instalar louver o sistemas ópticos avanzados para reducir el deslumbramiento directo. El deslumbramiento reflejado ocasionado por fuentes de luz brillante o por la entrada de luz del día reflejada en superficies lisas (ej. láminas de metal o revistas de papel satinado) podría ser evitado tomando medidas geométricas. Ciertas mudanzas de la posición de visión o de la posición de la luminaria pueden eliminar por completo el deslumbramiento reflejado, mientras que las medidas tomadas con las luminarias o con las ventanas reducirán apenas parcialmente el deslumbramiento reflejado. Siempre que el personal trabaje con líneas de luz montadas en las laterales derecha e izquierda, las luminarias no pueden dar reflejos en la superficie horizontal. Es más difícil reducir el deslumbramiento reflejado en los planos verticales o inclinados (ej. pantallas de computadora). Estas superficies pueden ser protegidas contra los reflejos tanto por medio de una disposición geométrica o por la utilización de luminarias de bajo brillo, como las utilizadas en las oficinas.

Modelado Nuestro ambiente visual es el mundo vertical y no el horizontal. Si todos los planos horizontales están iluminados de forma equilibrada, difícilmente habrá sombras y las personas no serían capaces de reconocer apropiadamente los objetos tridimensionales. Las personas no se sienten bien debajo de una iluminación completamente uniforme (ej. un cielo raso luminoso); debe haber, por lo menos, algunos efectos de sombra visibles para que las condiciones de visión sean adecuadas y para que haya un ambiente de trabajo agradable.

10.2.8. Aplicación en Sala de Pintura Inspección de pintura

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Objetivo Este capítulo proporciona al estudiante conocimiento sobre un proceso de inspección típico. El estudiante debe conocer las tareas visuales requeridas y un método eficaz para simplificar esas tareas a través del uso de efectos especiales de iluminación. El método expuesto es generalmente aplicable a la inspección de superficies lisas, una tarea de inspección que se lleva a cabo en varias áreas de la industria de acabado.

Necesidades del cliente Los clientes que compran tanto bienes de consumo como bienes de capital están volviéndose cada vez más exigentes sobre la calidad de los productos. Los mercados en Europa Occidental, los EUA y Oriente Lejano dejaron de ser mercados de vendedores y pasaron a ser mercados de compradores con el comprador en una posición más dominante. Pequeños detalles pueden determinar que el cliente decida comprar el producto A de la marca RST o un producto B de la marca XYZ. Si la calidad de un producto es excelente y el precio está de acuerdo con las expectativas del cliente, pero el acabado no es del todo perfecto, el cliente decidirá no comprar el producto que tiene en mente. Una inspección breve, pero exigente, en la fábrica puede ayudar al proveedor a evitar este tipo de situación indeseable.

Necesidades del cliente

· Los clientes están volviéndose más críticos · La calidad se juzga por el acabado

Tareas de inspección En este capítulo, las tareas de inspección efectuadas en la industria automobilística son utilizadas como ejemplo. En varias etapas del proceso de producción la superficie del automóvil Tareas de inspección debe ser verificada para detectar irregularidades tales como abolladuras, diferencias de color, marcas en el acabado de la · Irregularidades de la superficie pintura, cobertura de la pintura. Después que el automóvil · Variaciones del color recibe la capa final de acabado, la superficie es inspeccionada · Cobertura de la tinta cuidadosamente. Aunque la pintura sea aplicada con mucho · Defectos que habían sido desconsiderados cuidado en condiciones controladas, irregularidades pueden previamente ocurrir. Cada presencia de polvo en el acabado de la pintura · Defectos que eran invisibles previamente (siempre hay presencia de polvo, y las empresas como Mercedes y Toyota Lexus tienen los mismos problemas que los fabricantes de automóviles menos avanzados) detectada en esta etapa del proceso de producción puede ser removida en un minuto por personal experimentado. Los errores que no son detectados en la inspección de la fábrica se volverán perceptibles en la sala de exposición del distribuidor o, todavía peor, serán detectados por el cliente que puede rechazar el auto o pedir que sea pintada nuevamente la parte relevante, lo que es una operación muy costosa a ser evitada. Todas la irregularidades en el acabado final de pintura, así como en la superficie metálica de la carrocería, deben volverse claramente visibles. Incluso los errores que no son visibles en la carrocería que aún no fue pintada se volverán fácilmente visibles bajo una iluminación apropiada permitiendo su detección y reparación a tiempo. INACAP -

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Proceso de inspección de la pintura En cada etapa de la línea de acabado de la carrocería, la inspección de la capa protectora se lleva a cabo. Las Proceso de inspección de la carrocerías son inspeccionadas individualmente o en grupos (para la detección de fallas repetitivas). En la mayor parte de pintura las fábricas de automóviles, el transporte de las carrocerías se · Inspección individual/de grupo hace por medio de un sistema transportador. Ocasionalmente · Intervalo regular/intermitente la carrocería es colocada en una plataforma que permite al · En movimiento/estacionaria personal efectuar sus tareas en posición estacionaria en · Diferentes modelos/colores relación a la carrocería. La mayor parte del personal tiene que · Horizontal/vertical caminar al lado de la línea transportadora a medida que realiza · Muy poco tiempo su trabajo. Tareas exigentes en términos visuales Los autos no son pintados en un proceso de lotes: colores diferentes y a veces modelos también diferentes pueden encon trarse en la misma línea, puesto que colores y modelos son producidos de acuerdo con la demanda del mercado. El tiempo disponible para la inspección de la carrocería es muy limitado: la velocidad del transportador no permite más de 1 minuto aproximadamente para la inspección de cada carrocería. Tres personas inspeccionan cada carrocería: dos para los planos verticales de los lados izquierdo y derecho y uno para las superficies horizontales. Los errores característicos tienen un diámetro de menos de 1 mm. La capacidad de detectar cualquier irregularidad en la superficie o color de la carrocería depende de cuatro aspectos: las personas, sus tareas, el ambiente de trabajo y la organización. Los cuatro aspectos deben ser optimizados para que los resultados sean óptimos. Sin embargo, aun en condiciones optimizadas, la tarea visual sigue siendo muy exigente: la vista cansada y el dolor de cabeza serán comunes se el trabajo de inspección no es alternado con otras tareas y si las condiciones de visión no son optimizadas.

Requisitos de iluminación Una iluminancia de superficie muy elevada no es muy importante: buenos resultados pueden obtenerse si se proporciona un nivel de 750 a 2000 lux. Los niveles superiores a 2000 lux no son recomendables, pues el contraste con el ambiente directo se vuelve muy grande causando problemas de adaptación. Los mejores resultados pueden obtenerse si el contraste de las consolas reflectoras de vidrio fosco puede ser ajustado de acuerdo con las preferencias del personal. El reflejo de lámparas decubiertas (o lámparas con reflector blanco atrás de ellas) debe evitarse ya que ese tipo de reflejo es demasiado brillante y pequeño. La reproductividad de color debe ser buena (Ra > 80) o excelente (Ra > 90) en situaciones en que la apariencia del color tiene que ser verificada.

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Requisitos de iluminación Ehor, ver Tc Ra Contraste Control

alta blanco neutro buena alto ajustable

750..2000 lux 3500..4500 K >80 patrón de rayas 30..100%

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Solución de iluminación típica Niveles elevados de iluminación han sido tradicionalmente Solución típica de iluminación indicados para tareas de inspección, y una iluminancia de 4000 a 6000 lux es una práctica común. La luz es producida por luminarias instaladas en el cielo raso, colocadas a lo largo de · Luminarias los dos lados de la carrocería e inclinadas hacia la misma. Sin verticales/paralelas embargo, aun cuando estos niveles extremos de iluminancia · Rayas en el suelo · Modelos de reflejo P/B son utilizados, la experiencia muestra que los resultados · Luminosidad ajustable todavía no son ideales. · Control remoto Después de una investigación minuciosa, quedó evidente que el patrón ‘zebra’ de sucesivas fajas brillantes y oscuras resalta acentuadamente las irregularidades en cuerpos en movimiento a través del desvío de los patrones de luminancia. A medida que todas las superficies, ya sea horizontales o verticales, de l a carrocería son iluminadas, el nivel de luz se vuelve menos importante y puede reducirse de acuerdo con las preferencias individuales. Las luminarias con superficie frontal brillante uniforme (fosca) deben ser colocadas paralelamente a la superficie a ser inspeccionada. Superficies verticales de automóvil: Para los planos verticales (ver fotografía), las luminarias son instaladas en posición VERTICAL a una distancia igual a dos o tres veces el ancho de la luminaria. Las luminarias son colocadas de forma que la carrocería en movimiento pase por las luminarias con espejos. Ello permite que el operador permanezca en su posición mientras que inspecciona la superficie. No todas las partes de la carrocería envían la imagen reflejada en dirección del operador: las partes inferiores de la carrocería sólo pueden ser inspeccionadas si hay luminarias instaladas en el suelo (o, una alternativa mucho más barata y también eficaz, fajas blancas y negras pintadas en el suelo). La luminancia (= brillo) de la superficie de la luminaria debe ser ajustable. Dependiendo de la preferencia del operador, o debido al color de la carrocería, o dependiendo del nivel deseado de detección, el brillo puede ser ajustado paso a paso : se recomienda el uso de valores pre-configurados fáciles de recordar. Superficies horizontales: Para superficies horizontales, las luminarias deben instaladarse lateralmente atravesando la carrocería, de nuevo a una distancia igual a dos o tres veces el ancho de la luminaria.

Instalación típica Las estaciones de inspección pueden usarse para inspección total o para inspección horizontal/vertical. A las personas no les gusta trabajar rodeados completamente por luminarias. Se recomienda dividir el área de inspección en partes separadas para las superficies verticales y horizontales. Las luminarias son colocadas arriba de la carrocería o a ambos lados. Esta división también es mejor para mantener la concentración del operador, puesto que podrá concentrarse en una parte bien delimitada de la superficie.

Instalación Típica

Estación para inspección vertical y horizontal

Líneas negras y blancas

Líneas negras y blancas

Vista frontal

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Instalación típica Las estaciones de inspección pueden usarse para inspección total o para inspección horizontal/vertical. A las personas no les gusta trabajar rodeados completamente por luminarias. Se recomienda dividir el área de inspección en partes separadas para las superficies verticales y horizontales. Las luminarias son colocadas arriba de la carrocería o a ambos lados. Esta división también es mejor para mantener la concentración del operador, puesto que podrá concentrarse en una parte bien delimitada de la superficie.

Instalación Típica • . Izquierda: inspección de superficies horizontales Derecha: inspección de superficies verticales 400

Vista superior

Productos recomendados La superficie hosca debe tener una superficie uniforme y no muy brillante. La superficie debe ser de preferencia plana, sin embargo resultados razonables pueden obtenerse con cubiertas foscas curvas. Luminarias de una única lámpara producirán condiciones de iluminación aceptables. Para una evaluación integrada del color, lámparas de color /940 deben ser operadas con balastros electrónicos reductores de luz. La distancia mínima entre las luminarias instaladas paralelamente es de 400 mm, y la distancia máxima de 800 mm no se debe rebasar.

Productos recomendados • Luminaria con una lámpara • Difusor de vidrio hosco • TL-D HF color 940 • Balastro HFR • Control remoto IR • Separación de 400 a 800 mm

Otras aplicaciones similares El mismo principio puede aplicarse a todos los locales de inspección en que superficies reflectoras lisas son inspeccionadas para detección de irregularidades. Las aplicaciones típicas son espejos, metal pulido y piezas lisas de plástico. La inspección de los productos es efectuada para detectar posibles adherencias, pequeña abolladuras o suciedad. La fotografía muestra un local de inspección para material reflectante plano. El operador busca los reflejos de las luminarias (que en este caso están demasiado separadas) para detectar irregularidades en la superficie del espejo. Otros productos que pueden ser inspeccionados de esta forma son los materiales sintéticos para recubrir fachadas, parachoques de plástico de automóviles y cerámicas. Observe que la rugosidad de la superficie no puede ser detectada a través de este método: una luz incidente en ángulo es necesaria para hacer visible la rugosidad de una superficie.

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Otras aplicaciones similares • Superficies lisas - espejos - metal pulido - piezas plásticas • Irregularidades - inclusiones - pequeñas irregularidades - suciedad

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capitulo 10

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