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04/06/2014
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Universidad Tecnológica NacionalFacultad Regional Rosario
Universidad Tecnológica NacionalFacultad Regional Rosario
Instalaciones Eléctricas y AcústicaInstalaciones Eléctricas y Acústica
Dpto. de Ingeniería CivilDpto. de Ingeniería Civil
Ing. Alfredo CastroIng. Marcos S. Juzefiszyn
Ing. Alfredo CastroIng. Marcos S. Juzefiszyn
TEMA: LUMINOTECNIATEMA: LUMINOTECNIAVersión 2 – Mayo 2014Versión 2 – Mayo 2014
LUZ Y COLOR
• ONDAS ELECTROMAGNETICAS:SON MANIFESTACIONES DE ENERGIA EXISTENTES EN EL UNIVERSO.FORMAN EL DENOMINADO “ESPECTRO ELECTROMAGNETICO”.
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LUZ Y COLOR
• ONDAS ELECTROMAGNETICAS:
OTRA FORMA DE INTERPRETAR EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO
A DIFERENCIA DE LAS ONDAS MECANICAS, NO NECESITAN MEDIO FISICO PARA DESPLAZARCE.
L x F = Velocidad
L = LONGF= FRECUENCIA
L = LONGITUD DE ONDA DE LA RADIACION
NANOMETRO (nm)
ANGSTROM (A)
UNIDAD DE LONGITUD QUE EQUIVALE A LA MIL MILLONESIMA PARTE DEL METRO
EQUIVALE A LA DIEZ MIL MILLONESIMA PARTE DEL METRO.
VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO 300.000 Km x segundo
1 NANOMETRO = 10 ANGSTROM
LUZ Y COLORMAGNITUDES
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LUZ Y COLOR
* FORMA DE ENERGIA ELECTROMAGNETICA.
* PORCION DEL ESPECTRO QUE PUEDE SER CAPTADA POR EL ORGANO VISUAL, PERMITIENDO LA PERCEPCION DE LOS COLORES. SE DENOMINA “LUZ VISIBLE ò ESPECTRO VISIBLE”.
* FRECUENCIA QUE VA DESDE LOS 380 A 780 nm (nanómetros)
* CORRESPONDEN A COLORES QUE VAN DESDE EL VIOLETA AL ROJO, PARA DIFERENTES LONGITUDES DE ONDA.
LUZ
3800 A 4500 Angs. VIOLETA
4500 A 4900 Angs. AZUL
4900 A 5600 Angs. VERDE
5600 A 5900 Angs. AMARILLO
5900 A 6300 Angs. NARANJA
6300 A 7800 Angs. ROJO
LUZ Y COLORESPECTRO VISIBLE
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LUZ Y COLOR
LA LUZ BLANCA NO FIGURA EN EL ESPECTRO VISIBLE. DICHA RADIACION ES COMPUESTACUANDO LA LUZ EMITE TODAS LAS LONGITUDES DE ONDA DE MODO EQUIVALENTE, LA PERCEPCION VISUAL CORRESPONDE AL COLOR BLANCO.
SEGÚN NEWTON ES POSIBLE DESCOMPONER A LA LUZ BLANCA EN SUS COLORES COMPONENTES, UTILIZANDO PRISMAS OPTICOS, O BIEN COMBINAR ESTOS CON UN SEGUNDO PRISMA PARA RECUPERAR LA MEZCLA INICIAL
LUZ Y COLOR• FORMAS DE RECONOCIMIENTO DEL COLOR:COLOR DE LA LUZ (COMPOSICION ESPECTRAL DE LA LUZ)COLOR DEL OBJETO
“SIN LUZ NO HAY COLOR”
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LUZ Y COLOR• EJEMPLO:SI UNA MANZANA ROJA ES ILUMINADA POR UNA LUZ QUE CONTIENE SOLO LA LONGITUD DE ONDA ROJA, LA HOJA DE LA MISMA SE VERIA “NEGRA” O SIN LUZ.
SI LA MISMA MANZANA ES ILUMINADA POR UNA LUZ VERDE, LA MISMA APARECERIA COMO “NEGRA” A EXCEPCION DE LA HOJA, LA CUAL SE VERIA VERDE.
“SI UN COLOR NO SE ENCUENTRA EN LA FUENTE DE LUZ QUE INCIDE SOBRE UN OBJETO, ESTE NO PUEDE SER VISTO”
OJO ORGANO VIVIENTE EN PERMANENTE MODIFICACION
OBJETO MECANICO ACCIONADO POR EL HOMBRE
CAMARA
LUZ Y COLOREL OJO Y LA VISION
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¿COMO FUNCIONA EL OJO HUMANO?
RAYOS LUMINOSOS
OBJETIVO DIAFRAGMAPELICULA
FOTOSENSIBLE
RAYOS LUMINOSOS
CORNEAHUMOR ACUOSO
CRISTALINO
IRIS
PUPILARETINA
CAMARA
OJO HUMANO
SISTEMA DE LENTES REGULACION LUZ CAPTACION LUZ
CONOS(SENSIBLES AL COLOR)
BASTONCILLOS (SENSIBLES A LA LUZ )
ENFOCA OBJETOS
REFRACTA
LUZ Y COLOREL OJO Y LA VISION
PARPADO
CORNEA
IRIS
PUPILA
CRISTALINO
MUSCULOS
RETINA
PURFURA RETINIANA
PUNTO CIEGO
BASTONCILLOS
CONOS
REGULA CANTIDAD DE LUZ
SISTEMA REFRACTOR
PARTE COLOREADA. CONTROLA LA CANTIDAD DE LUZ QUE PENETRA
ABERTURA EN EL CENTRO DEL IRIS, SEGÚN LA ABERTURA LA LUZ ENTRA
CAMBIA DE FORMA Y ENFOCA OBJETOS A DISTINTAS DISTANCIA
CILIARES, AJUSTAN LA TENSIÓN SOBRE EL CRISTALINO
RECIBE LAS IMPRESIONES DE LUZ
RECEPTORES EN LA RETINA SENSIBLES A LA LUZ. ACTUAN A BAJOS NIVELES DE LUZ (NOCHE)
RECEPTORES EN LA RETINA DE DETALLES FINOS. PERCIBEN LOS COLORES
LIQUIDO QUE SE DECOLORA EXPUESTO A LA LUZ ADAPTACION A LA OSCURIDAD
PUNTO EN LA RETINA DONDE EL NERVIO OPTICO CONDUCE SENSACIONES DE LUZ AL CEREBRO
LUZ Y COLOREL OJO Y LA VISION
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LUZ Y COLORPROPIEDADES
1) RENDIMIENTO DEL COLOR
IRC: (INDICE DE REPRODUCCION CROMATICA):
• CUANTIFICA EL NIVEL DE REPRODUCCION DE COLORES DE UNA FUENTE DE LUZ, ES DECIR LA CAPACIDAD QUE TIENE LA MISMA PARA REPRODUCIR LOS COLORES DEL ESPECTRO.
• SU VALOR SE ENCUENTRA ENTRE 50 Y 100.
• POR EJ. UNA FUENTE RICA EN COLORES ROJOS Y NARANJAS, TENDERA A RESALTAR LOS MISMOS, MIENTRAS QUE SI LE FALTA ALGUN COLOR DEL ESPECTRO TENDERA A APAGAR O AGRISAR LOS MISMOS.
LUZ Y COLOR
1) RENDIMIENTO DEL COLOR
GRAFICO DE DISTRIBUCION ESPECTRAL DE LA LUZ
• GRAFICA LA CANTIDAD DE ENERGIA POR CADA LONGITUD DE ONDA
• ES PROPIO DE CADA FUENTE DE LUZ
ESPECTRO CONTINUO ESPECTRO DISCONTINUO
PROPIEDADES
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LUZ Y COLOR
1) RENDIMIENTO DEL COLOR
IRC DE DIFERENTES LAMPARAS USADAS EN EL MERCADO
•50<IRC<70 REGULAR•70<IRC<85 BUENO•85<IRC<100 OPTIMO
PROPIEDADES
LUZ Y COLOR
2) TEMPERATURA DEL COLOR
• SE MIDE EN GRADOS KELVIN (K) Y ES LA REFERENCIA PARA INDICAR EL COLOR DE LAS FUENTES LUMINOSAS.
• SE TOMA COMO REFERENCIA A UN RADIANTE TEORICO PERFECTO DENOMINADO “CUERPO NEGRO”.
•LA TEMPERATURA DE UN COLOR ES EL COLOR QUE TENDRIA ESE CUERPO RADIANTE PERFECTO, AL SER CALENTADO A DICHA TEMPERATURA. POR EJ. UNA LAMPARA DE 6500 ºK EQUIVALE AL COLOR QUE TOMA EL CUERPO NEGRO CUANDO ES CALENTADO A DICHA TEMPERATURA.
PROPIEDADES
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LUZ Y COLOR
2) TEMPERATURA DEL COLOR
VALORES EN º Kelvin
PROPIEDADES
TEMPERATURADE COLOR (ºk)
EN LUMINARIAS SE CONSIDERAN:
2000 ºk (d)BLANCOS CALIDOS(AMARILLO, NARANJA, ROJO)
4000 ºk (n)BLANCO NEUTRO
6000 ºk (c)BLANCO FRIOS(VERDE, AZUL O VIOLETA)
LUZ Y COLOR
2) TEMPERATURA DEL COLOR
PROPIEDADES
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LUZ BLANCA CALIDA LUZ BLANCA FRIA
LUZ Y COLOR
COLORES CALIDOS: SE REFIEREN A FUENTES DE LUZ RICAS EN ROJOS Y NARANJAS (ASOCIADO AL FUEGO Y VELA)
COLORES FRIOS: SE REFIEREN A FUENTES DE LUZ RICAS EN AZULES (ASOCIADO AL COLOR DEL CIELO)
PROPIEDADES
LUZ Y COLORPROPIEDADES
EJEMPLO:DENOMINACION OSRAM
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LUZ Y COLORPROPIEDADES
3) REFLECTANCIA
• CUANDO LA LUZ INCIDE SOBRE UNA SUPERFICIE, PARTE DE LA MISMA ES ABSORBIDA Y PARTE ES REFLEJADA Y/O TRANSMITIDA.LA REFLECTANCIA ES EL PORCENTAJE DE LUZ REFLEJADO POR LA SUPERFICIE.
• EL PODER REFLECTANTE DE LAS SUPERFICIES QUE LIMITAN UN ESPACIO JUEGAN UN PAPEL FUNDAMENTAL EN EL DISEÑO LUMINICO DE ESPACIOS INTERIORES.
LUZ Y COLORPROPIEDADES
3) REFLECTANCIA
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SUPERFICIE REFLECTORA % DE LUZ REFLEJADAESPEJOS 80-90ALUMINIO PULIDO 60-70PINTURA BLANCA (MATE) 75-90PORCELANA ESMALTADA 60-80PINTURA NEGRA 3 - 5
FACTOR DE REFLEXION
Ang. α = Ang
ESPECULAR MIXTADIFUSA DIRIGIDADIFUSA
= LUX REFLEJADA
LUZ INCIDENTE
LUZ Y COLORPROPIEDADES
3) REFLECTANCIA
• PASO DE UNA RADIACION A TRAVES DE UN MATERIAL SIN CAMBIO DE DENSIDAD DEL MEDIO TRANSMITIDO.
• FUNCION DE:1‐DENSIDAD DEL MATERIAL2‐ TIPO DE MATERIAL
TRANSMISION NORMAL
VIDRIO TRANSPARENTEPLASTICOSPOLICARBONATOS (LAMINAS)
TRANSMISION DIFUSORA
VIDRIOS OPALINOSPOLICARBONATOS (ALVEOLARES)
LUZ Y COLORPROPIEDADES
4) TRANSMITANCIA
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VIDRIO TRANSPARENTE VIDRIO DIFUSOR
= LUX TRANSMITIDA
LUZ INCIDENTE
LUZ Y COLORPROPIEDADES
4) TRANSMITANCIA
• FACTOR DE TRANSMISION (TRANSMITANCIA)
LUZ Y COLOR
VIDRIOS UTILIZADOS EN ILUMINACION DE CALLES – CARRETERAS – FAROS – ETC.
AL BOROSILICATO
METACRILATO TRANSPARENTE
• CAMBIO DE VELOCIDAD Y DIRECCION DE UNA RADIACION AL PASAR POR UN MEDIO DE DISTINTA DENSIDAD.
• FUNCION DE:1‐ANGULO INCIDENCIA2‐DENSIDAD DE LOS MEDIOS
LUZ Y COLORPROPIEDADES
5) REFRACTANCIA
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INDICE DE REFRACCION
VIDRIO
AIRE
AIRE
= sen 1sen 2
1
2
LUZ Y COLORPROPIEDADES
5) REFRACTANCIA
REFLEXION Y TRANSMISION DE LA LUZ SOBRE DISTINTAS SUPERFICIES
LUZ Y COLORPROPIEDADES
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LUZ Y COLORPROPIEDADES ‐ RESUMEN
1) RENDIMIENTO DEL COLOR (IRC)2) TEMPERATURA DEL COLOR3) REFLECTANCIA
4) TRANSMITANCIA5) REFRACTANCIA
DISEÑO LUMINOTECNICO
DISEÑO DE LUMINARIAS
INTENSIDAD LUMINOSA:ES LA INTENSIDAD QUE EMANA POR SEG. DE UN FOCO LUMINOSO PROYECTADO EN UNA DIRECCION DETERMINADA
SIMBOLO I
UNIDAD CANDELA ( Cd )
DIRECCION1 CANDELA
LUZ Y COLORDEFINICIONES
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INTENSIDAD LUMINOSA:
LUZ Y COLORDEFINICIONES
FLUJO LUMINOSOES LA INTENSIDAD DE LUZ EMITIDA POR UNA CANDELA (1Cd) DURANTE 1 Seg.
DETERMINA LA CANTIDAD DE LUZ QUE EMANA DE UNA LAMPARA.
SIMBOLO
UNIDAD LUMEN ( lm)
F
LUMENES INCIDENTES
LUMENES EMITIDOSDISTINGUIMOS
LUZ Y COLORDEFINICIONES
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FLUJO LUMINOSO
LUZ Y COLORDEFINICIONES
ILUMINACIONEL FLUJO LUMINOSO (F) QUE INCIDE SOBRE UNA SUPERFICIE PLANA DE 1m2 SE DENOMINA ILUMINACION (E).
ESTABLECE EL NIVEL DE ILUMINACION NECESARIO PARA CADA LOCAL A ILUMINAR.
SIMBOLO E
UNIDAD LUX
E =F (LUMENES)S (m2)
1m
1LUX
90°
A
FUENTE LUMINOSA1 CANDELA
LUZ Y COLORDEFINICIONES
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ILUMINACION
LUZ Y COLORDEFINICIONES
LUZ Y COLORDEFINICIONES
ILUMINACION
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SIMBOLO
UNIDAD ( Cd por m2)
LL =
I
S x cos
L LUMINANCIA
I INTENSIDAD LUMINOSA “Cd”
ANGULO INCIDENCIA ENTRE SUPERFICIE Y DIRECCION DE OBSERVACION
S SUPERFICIE EN “m2”
LUZ Y COLORDEFINICIONES
LUMINANCIAINTENSIDAD LUMINOSA EMITIDA EN UNA DIRECCION DADA POR UNA SUPERFICIE LUMINOSA O ILUMINADA(EFECTO BRILLO QUE UNA SUPERFICIE PRODUCE EN EL OJO).
SU DETERMINACION SE TIENE EN CUENTA PARA EL EFECTO DE DESLUMBRAMIENTO (ó vulgarmente ENCANDILAMIENTO)
LUZ Y COLORDEFINICIONES
LUMINANCIA
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LUZ Y COLORDEFINICIONES
CONTRASTE
• SE DETERMINA POR DIFERENCIAS ENTRE LUMINANCIAS DE DISTINTOS OBJETOS.
• SIRVEN PARA MEJORAR SITUACIONES LUMINOTECNICAS. POR EJ. USO EN SEMAFOROS, SEÑALIZACIONES, ETC
C =Lo - Lf
Lf
C CONTRASTE
Lo LUMINANCIA DEL OBJETO
Lf LUMINANCIA DEL FONDO
EFICIENCIA LUMINICARELACION QUE HAY ENTRE EL FLUJO LUMINOSO APORTADO POR UNA LAMPARA Y LA CANTIDAD DE POTENCIA CONSUMIDA POR LA MISMA.
EJEMPLO:INCANDESCENTES = 10 A 15%FLUORESCENTES = 55 A 95%
CON EL TIEMPO, SE PRODUCE DEFICIENCIA A CAUSA DE:AGOTAMIENTO VIDA UTIL LAMPARAFALTA DE MANTENIMIENTO
LUZ Y COLORDEFINICIONES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO Y METODOS DE CALCULO DE ILUMINACION
ARQ. BASCHUK Y VAIMBERG
628.97 B294
MANUAL DE LUMINOTECNIA ‐ OSRAM
628.9 T11
MANUAL DE LUMINOTECNIA – WESTINGHOUSE
628.9 W52 3a.ed.
ILUMINACION NATURAL‐ CARLOS SAVIOLI
628.92 S 516
INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS – NESTOR QUADRI
696.6 Q1 11 ed.
CARLOS LAZLO – MANUAL DE LUMINOTECNIA PARA INTERIORES
http://www.laszlo.com.ar
LUZ Y COLORBIBLIOGRAFIA
FIN