Cálculo de iluminación de carreteras: Cómo verificar el rendimiento de la iluminación de carreteras con DIALux

Un cálculo profesional de iluminación vial no se trata simplemente de determinar cuántos lux puede entregar una lámpara LED para farola. Un diseño de iluminación vial debe demostrar que la instalación propuesta proporciona el rendimiento de iluminación requerido bajo las condiciones reales del proyecto.

DIALux se utiliza ampliamente para la simulación de alumbrado público porque permite a los diseñadores definir perfiles de carreteras, disposiciones de iluminación, parámetros de luminarias y normas aplicables, y luego generar resultados de cálculo detallados. Estos resultados pueden incluir valores de rendimiento de iluminación, líneas isolux, gráficos de valores y tablas de cálculo.

Sin embargo, recibir un informe de DIALux no significa automáticamente que el diseño de iluminación sea conforme.

DIALux calcula el rendimiento del modelo. La verificación determina si ese rendimiento es suficiente para el proyecto de carretera real.

Para revisar correctamente un informe de iluminación vial de DIALux, debe confirmar que el modelo representa el proyecto real, que se ha utilizado la data fotométrica correcta de los puntos luminosos y que los resultados calculados cumplen con los requisitos de rendimiento aplicables.

¿Qué información se necesita para un cálculo confiable de iluminación vial?

La precisión de un cálculo de iluminación vial con DIALux depende en gran medida de los datos de entrada. La geometría de la carretera debe representar el proyecto real, incluida el ancho de la carretera, la disposición de las calzadas, el diseño de la superficie de la carretera y las características relevantes de la superficie de la carretera. Los parámetros de instalación son igualmente importantes. La altura de montaje, la separación de los postes, el voladizo, la disposición de los luminarios, su orientación y inclinación pueden influir todos en la distribución final de la iluminación.

Otro ingreso crítico es los datos fotométricos de las luces de calle LED. Los archivos fotométricos, como los archivos IES o LDT, describen cómo un equipo distribuye la luz y permiten que el software de diseño de iluminación calcule el rendimiento esperado de esa configuración específica.

Esta es la razón por la cual la potencia y el rendimiento nominal de lúmenes en sí mismos no son suficientes para evaluar un diseño de iluminación vial.

Por ejemplo, dos farolas de 100 W de LED pueden producir resultados muy diferentes en la iluminación de la carretera si utilizan distribuciones ópticas diferentes. Un óptico puede concentrar la luz sobre una calzada más estrecha, mientras que otro puede distribuir la luz sobre un área más amplia. Por lo tanto, la luminancia, la uniformidad y el rendimiento de deslumbramiento pueden diferir significativamente.

Es aquí donde la selección de producto se conecta directamente con el cálculo de iluminación. Lámparas de carretera LED infralumin, por ejemplo, están disponibles con Opciones ópticas de Tipo I, Tipo II y Tipo III en múltiples gamas de productos. La lámpara de carretera ASL28 LED y otros modelos de iluminación vial de Infralumin están diseñados para aplicaciones incluyendo carreteras, calles residenciales, puentes, áreas de estacionamiento, aeropuertos y puertos.

El punto importante no es simplemente elegir una distribución Tipo I, II o III basada en una descripción general del producto. El luminario seleccionado y la configuración óptica deben evaluarse utilizando sus datos fotométricos correspondientes bajo las condiciones reales del proyecto.

Para proyectos que utilizan el marco EN 13201, la clase de iluminación aplicable también debe determinarse antes de evaluar los resultados de los cálculos. No debe seleccionarse posteriormente simplemente porque el resultado de DIALux coincida con una clase determinada.

¿Cómo calculas el rendimiento de iluminación de carreteras en DIALux?

Una típica calculación de iluminación de carretera en DIALux sigue un flujo de trabajo sencillo.

Primero, seleccione el estándar de alumbrado de carretera aplicable y defina el perfil de la calle. Ingrese el ancho real de la carretera, número de carriles, aceras u otras áreas relevantes, junto con las condiciones adecuadas de superficie de la carretera.

Según, seleccione la lámpara de luz LED y importe los datos fotométricos IES o LDT correspondientes. El luminario debe colocarse luego según la instalación propuesta, incluyendo altura de montaje, separación de postes, saliente, ángulo de inclinación y disposiciones individuales, opuestas, alternadas o centrales donde sea aplicable.

Después de definir la geometría de la carretera y la disposición de los puntos de luz, DIALux calcula los campos de evaluación necesarios y genera los resultados de rendimiento correspondientes. Según la clase de iluminación y la aplicación en carretera seleccionadas, estos pueden incluir luminancia o iluminancia, uniformidad general, uniformidad longitudinal, valores relacionados con el deslumbramiento y otros criterios requeridos.

El último paso es la verificación. Compare los resultados calculados con los requisitos de la clase de iluminación seleccionada y confirme que el modelo de cálculo utilice la misma luminaria, configuración óptica y condiciones de instalación que el proyecto real.

En resumen: defina el camino → seleccione los datos del lumínario correctos → establezca la geometría de instalación → ejecute el cálculo → compare los resultados con los criterios requeridos.

¿Qué Debe Verificar en un Informe de Iluminación de Calles DIALux?

El primer número que vea en un informe de DIALux no debe determinar automáticamente si el diseño pasa.

El rendimiento de la iluminación de carreteras se evalúa utilizando varios indicadores juntos.

Luminancia o Iluminancia

La iluminancia se mide en lux y describe la cantidad de luz que cae sobre una superficie. Es relevante para aplicaciones donde se aplican requisitos basados en la iluminancia.

Para muchas carreteras con tráfico motorizado, la luminancia de la superficie de la carretera es el indicador más relevante. La luminancia se mide en candela por metro cuadrado (cd/m²) y describe cuán brillante parece la superficie de la carretera para un observador.

La luminancia de la superficie de la carretera depende de más que del rendimiento total en lúmenes de la farola LED. El resultado se ve influenciado por la distribución de intensidad luminosa del equipo, la geometría de instalación, las características de reflexión de la superficie de la carretera y las suposiciones sobre el mantenimiento.

Esta es la razón por la que un cálculo sencillo como: Total lúmenes ÷ área de carretera no puede verificar con precisión el rendimiento de la iluminación vial profesional.

Uniformidad de alumbrado público

La uniformidad indica cómo se distribuye consistentemente la luz a lo largo de la carretera. Para los cálculos de luminancia de superficie de carretera, uniformidad general (Uo) describe la relación entre la luminancia mínima y la luminancia promedio en el área de cálculo. Uniformidad longitudinal (Ul) evalúa la variación de luminancia en la dirección del tráfico.

Esto es importante porque una luminancia promedio aceptable no necesariamente significa que el camino esté iluminado de manera uniforme.

Por ejemplo, dos diseños pueden lograr ambos una luminancia promedio de 1,0 cd/m². Si un diseño tiene un Uo de 0,45 y otro tiene un Uo de 0,30, el segundo diseño tiene mayor variación entre las áreas claras y oscuras.

Por lo tanto, un diseño de alumbrado viario no debe juzgarse únicamente por la luminancia promedio o el lux promedio.

La separación entre postes y la distribución óptica son factores importantes que afectan la uniformidad. Aumentar la separación entre postes puede reducir el número de luminarias necesarias, pero una separación excesiva puede crear áreas más oscuras entre los postes. Una distribución óptica diferente puede mejorar el patrón de iluminación sin simplemente aumentar la potencia.

DIALux itself supports the optimization of parameters such as pole distance, mounting height, tilt angle, luminaire distribution, glare, and uniformity during road-lighting planning.

Resplandor de farola

El deslumbramiento es otra parte independiente del rendimiento de la iluminación vial.

Para proyectos evaluados utilizando las clases de iluminación M de la EN 13201-2:2015, el deslumbramiento para discapacitados se expresa a través del factor de incremento de umbral (fTI). Las diferentes clases de iluminación especifican diferentes valores máximos.

El métrico de deslumbramiento correcto debe determinarse siempre por el estándar de alumbrado vial aplicable o la especificación del proyecto. No debe reemplazarse automáticamente por UGR, que se utiliza principalmente para otros entornos de iluminación.

Desempeño Mantenido

Es importante también determinar si un informe de DIALux representa la condición mantenida requerida. El rendimiento de iluminación de LED puede disminuir con el tiempo, mientras que las condiciones ambientales y las prácticas de mantenimiento también pueden influir en el rendimiento de iluminación disponible. Un diseño que cumple el objetivo solo bajo condiciones iniciales puede que no mantenga necesariamente el rendimiento requerido durante su vida útil de funcionamiento.

Al revisar un informe, compruebe si las suposiciones de mantenimiento utilizadas en el cálculo son adecuadas para el proyecto.

Cómo verificar un resultado de DIALux según la EN 13201

Para proyectos que aplican la EN 13201, los resultados calculados deben compararse con los requisitos de la clase de iluminación aplicable.

Para referencia, las clases de iluminación EN 13201-2:2015 incluyen requisitos para la luminancia promedio mantenida, uniformidad general, uniformidad longitudinal y molestia por deslumbramiento. La clase y los requisitos aplicables deben determinarse según las condiciones de la carretera y el proyecto.

El proceso de verificación debe seguir un orden claro:

Determine la clase de iluminación requerida → confirme el proyecto y las suposiciones de cálculo → compare cada resultado requerido con el límite de rendimiento aplicable.

La clase de iluminación no debe seleccionarse simplemente porque el diseño propuesto coincida con sus valores numéricos.

DIALux admite el diseño de alumbrado de carreteras según la EN 13201:2015 y otras normas de alumbrado de carreteras, permitiendo además configurar el perfil de la carretera, la clase de alumbrado, el arreglo de los puntos de luz y otros parámetros de planificación. DIALux también señala que los requisitos pueden variar por país, lo que hace importante comprobar los requisitos nacionales aplicables para el proyecto.

Un Informe de DIALux Puede Pasar en Papel pero Aún así Estar Equivocado

Una calculación de DIALux puede producir números técnicamente correctos, pero aún así no representar el proyecto real.

Por ejemplo, una simulación puede utilizar una altura de montaje de 10 m y un espaciado de poste de 30 m, mientras que la instalación real utiliza postes de 8 m con un espaciado de 40 m. El cálculo en sí mismo puede ser matemáticamente correcto, pero no verifica la instalación propuesta.

El mismo problema puede ocurrir cuando se utiliza un archivo IES o LDT incorrecto. Un archivo fotométrico para un óptico diferente, una configuración de vatios o un modelo de luminaria puede generar resultados que parezcan razonables pero no representan el producto real que se suministra.

Esto es especialmente importante al comparar faroles LED de diferentes fabricantes. Dos luminarias con potencia y eficacia luminosa declarada similares pueden producir resultados diferentes en iluminación vial debido a diferencias en sus sistemas ópticos.

Un cálculo correcto basado en suposiciones incorrectas no es una verificación válida del proyecto real de iluminación vial.

Antes de aceptar un informe DIALux, confirme que la geometría de la carretera, la altura de montaje, la separación entre postes, el modelo del luminario, la configuración óptica, los datos fotométricos y la clase de iluminación coincidan con el proyecto propuesto.

Ejemplo: Cómo leer un resultado de iluminación vial de DIALux

Considere un proyecto ilustrativo en el que el requisito aplicable es M3.

Un informe de DIALux muestra:

Parámetro	Resultado calculado	Requisito M3
Luminancia promedio	1,08 cd/m²	≥ 1,00 cd/m²
Uo	0,42	≥ 0,40
Ul	0,61	≥ 0,60
fTI	13%	≤ 15%

Basado en estos valores, el diseño cumple los cuatro criterios de rendimiento de referencia.

Sin embargo, el diseño solo debe aceptarse después de confirmar que el modelo representa el proyecto real y que se utilizó el archivo fotométrico de iluminación correcto.

Por ejemplo, si el cálculo se completó utilizando una distribución óptica de Tipo II pero el producto proporcionado utiliza una configuración de lente diferente, el resultado original ya puede no representar al sistema instalado.

Esta es la diferencia entre simplemente leer un informe DIALux y verificar realmente un diseño de iluminación vial.

¿Qué debe preguntarle a un fabricante de farolas LED?

Al solicitar un cálculo de DIALux a un fabricante de faroles LED, el informe PDF no debe ser la única información proporcionada.

Pídale la Archivo fotométrico IES o LDT utilizados en la simulación y confirme el modelo de luminaria y la configuración óptica. El cálculo también debe identificar la altura de montaje, la separación de postes, la geometría de la carretera, la disposición de las luminarias y la clase de iluminación aplicable.

Para proyectos de alumbrado vial, los fabricantes deben apoyar la selección del producto en función de las condiciones de instalación reales en lugar de recomendar un luminario solo basándose en la potencia.

Infralumin ofrece productos de iluminación vial con múltiples rangos de vatios y opciones de distribución óptica, lo que permite considerar diferentes configuraciones de luminarias para carreteras y otras aplicaciones de infraestructura exterior. La selección final debe verificarse luego utilizando los datos fotométricos para la configuración específica del producto en el cálculo de iluminación.

Un informe de DIALux sin supuestos fotométricos y de instalación claros es difícil de verificar de forma independiente.

Necesita soporte para seleccionar una lámpara de carretera LED para su proyecto?

Una solución adecuada de alumbrado vial debe seleccionarse en función del proyecto completo y no solamente de la potencia.

El ancho de la carretera, la altura de montaje, la separación entre postes, el arreglo de los luminarios, la distribución óptica y el rendimiento lumínico requerido deben considerarse en conjunto. Una distribución del tipo I, tipo II o tipo III puede producir resultados diferentes según la geometría de la carretera y las condiciones de instalación.

Para Proyectos de iluminación vial LED infralumin, proporcionando la información básica del proyecto, incluyendo las dimensiones de la carretera, el diseño de los postes, la altura de instalación y los requisitos de iluminación objetivo, puede ayudar a identificar una configuración de luminaria adecuada para una evaluación posterior en DIALux.

Puedes explorar Luces de carretera LED infraluminosas para revisar las configuraciones disponibles de alumbrado vial y las opciones de producto.

Conclusión

Un cálculo profesional de iluminación vial debe evaluar el sistema completo de iluminación en lugar de centrarse únicamente en la potencia, el flujo luminoso o el lux promedio.

DIALux puede calcular el rendimiento de iluminación de carreteras basándose en la geometría de la carretera definida, los datos fotométricos del luminario, las condiciones de instalación y el estándar de planificación seleccionado. Pero el informe en sí mismo es solo el punto de partida.

Para determinar si un diseño es realmente adecuado para el proyecto, confirme que el modelo representa la instalación real, verifique los datos fotométricos y la configuración óptica exactos, identifique los requisitos de iluminación aplicables y compare la luminancia o iluminancia, uniformidad, deslumbramiento y rendimiento mantenido con los criterios requeridos.

Para los compradores de faroles de calle con LED y los planificadores de proyectos, esto también significa mirar más allá de las especificaciones básicas del producto. La distribución óptica y los datos fotométricos del luminario seleccionado pueden afectar directamente si la separación propuesta entre postes y la geometría de instalación logran el rendimiento requerido para la iluminación de carreteras.

DIALux te dice qué calcula el sistema de iluminación modelado. Una verificación adecuada te dice si ese rendimiento calculado es suficiente para el proyecto real de carretera.

Referencias

1. DIALux. Alumbrado de calles con DIALux evo. Documentación oficial que cubre perfiles de carretera, clases de iluminación, disposiciones de luminarias, optimización, resultados de cálculo y documentación.

2. CEN. EN 13201-2:2015 — Iluminación de carreteras, Parte 2: Requisitos de rendimiento. Define los requisitos de rendimiento de la iluminación vial, incluida la luminancia, la uniformidad, el deslumbramiento discapacitante y los criterios relacionados.

3. CEN. EN 13201-3:2015 — Iluminación de carreteras, Parte 3: Cálculo del rendimiento. Métodos de cálculo y evaluación del rendimiento para iluminación vial.

4. Rusu, A. V., Galatanu, C. D., Livint, G., & Lucache, D. D. (2021). Cálculo de la Luminancia Promedio en el Diseño de Alumbrado Público, Comparación entre los Estándares BS-EN 13201 y RP-08. Sostenibilidad, 13(18), 10143.
   Artículo de investigación de MDPI

5. DIALux. Normas compatibles para iluminación de calles. DIALux admite normas y referencias de iluminación de carreteras, incluyendo EN 13201, CIE 140, CIE 115:2010 y la guía IES para iluminación de carreteras.