El UGR no es un parámetro de la luminaria

Habitualmente nos encontramos con expresiones publicitarias “Luminaria UGR19”, “Luminaria UGR<16” y solicitudes de ensayos en los que necesitan que “la luminaria tenga un UGR menor que un cierto valor”. Esto nos ha hecho plantearnos este post para aclararlo: el UGR no es un parámetro exclusivamente de la luminaria, sino que la evaluación del deslumbramiento depende también de las características de la instalación.

La CIE define el llamado índice UGR (índice de deslumbramiento unificado) para determinar la sensación de deslumbramiento. El UGR depende directamente de la luminancia de las partes luminosas de cada luminaria en la dirección del ojo del observador.

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Recordemos que la luminancia es inversamente proporcional al área de emisión de la fuente, por lo que, si aumentamos el área y mantenemos la intensidad disminuimos la luminancia (y por tanto el UGR).

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Tanto en proyectos de interior como de exterior se evalúan parámetros de la instalación que están relacionados con la luminancia de la luminaria en diferentes direcciones, UGR, TI, GR… Para analizar estos parámetros necesitamos partir de un fichero fotométrico, ya sea LDT o IES y utilizar un software de simulación de entornos.

Veamos como varía el UGR en función de la instalación. Consideramos la misma luminaria LED en todos los proyectos de simulación que se muestran a continuación, con la siguiente distribución fotométrica. Nótese que esta distribución, a priori, no parece controlar mucho el deslumbramiento, pero estamos hablando de una luminaria de dimensión 500mm x 500mm.

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Ciertos visores de LDTs presentan tablas de UGR de habitaciones tipo, a diferentes alturas y reflectancias de paredes techo y suelo:

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Estas tablas nos ayudan a estimar el UGR de diferentes instalaciones, pero veamos cómo varía el UGR en distintos proyectos de iluminación con una cierta disposición de luminarias.

Planteamos en principio dos proyectos, el primero de ellos es una oficina de altura de luminarias 2.8 metros y el segundo de ellos es un entorno con altura de luminarias 4 metros. Ambos proyectos tienen una reflectancia en paredes del 50%, techo 70% y suelo 20%. La variación de uno y otro proyecto es únicamente la altura del local y la altura de colocación de las luminarias.

A) PROYECTO 1: altura luminarias 2.8 metros. Reflectancia en paredes del 50%, techo 70% y suelo 20%.

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.70 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 22

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.20 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 20

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B) PROYECTO 2: altura luminarias 4 metros. Reflectancia en paredes del 50%, techo 70% y suelo 20%.

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.70 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 19

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.20 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 17

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Analizando los resultados, se puede observar que hay un cambio en los valores de UGR simplemente variando la altura de la instalación. Por tanto, si pasamos a otras instalaciones donde la reflectancia de paredes cambie, los resultados de UGR serán de nuevo diferentes.

Continuamos realizando dos nuevas simulaciones. En este caso mantenemos la altura de las luminarias a 2.8m y variamos la reflectancia en paredes. El primero de ellos es un caso no real con reflectancia en paredes 0%, techo 0% y suelo 0% y en el segundo de ellos tenemos paredes al 70%, techo 70% y suelo 50%.

C) PROYECTO 3: altura luminarias 2.8 metros. Reflectancia en paredes del 0%, techo 0% y suelo 0%.

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.70 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido > 30

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.20 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido > 30

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D) PROYECTO 4: altura luminarias 2.8 metros. Reflectancia en paredes del 70%, techo 70% y suelo 50%.

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.70 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 19

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.20 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 17

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Resumen de resultados:

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Se puede observar que hay un cambio en los valores de UGR variando la altura colocación de las luminarias (ver resultados proyectos 1 y 2). Además, si nos fijamos en los proyectos 1, 3 y 4, vemos cómo cambia el valor del UGR de la instalación (desde 17 a valores mayores de 30) variando las reflectancias de paredes techo y suelo. Debe quedar claro que la evaluación del deslumbramiento depende mucho de la luminaria instalada, pero también de su entorno, cuanto más oscuro sea éste más nos deslumbrará la luminaria que instalemos.

Es importante entonces hacer un buen proyecto de iluminación para determinar el UGR de la instalación, y no caracterizar a una luminaria con un valor concreto de UGR, ya que el valor variará de un entorno a otro.

No dimensionar bien el grado de deslumbramiento de una instalación puede dar lugar a más errores de los esperados en determinados entornos laborales, accidentes y problemas de salud (dolores de cabeza continuados, picor de ojos, alta sensibilidad a la luz….). Es imprescindible realizar un buen diseño de las luminarias de interior atendiendo al grado de deslumbramiento que producen, especialmente para lugares de trabajo o estudio, haciendo un análisis de qué elementos son los más apropiados.

 

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Ficheros LDT de productos tipo villa y sus proyectos en Dialux

Cuando hacemos el proyecto de iluminación de un producto, es muy importante asegurarnos no solo que el fichero fotométrico que tenemos se ha creado correctamente, sino conocer cómo se ha parametrizado la luminaria en dicho fichero. En concreto, nos referimos en este caso a las dimensiones de la luminaria, ya que como veremos a continuación, la altura de la luminaria definida en el LDT nos determinará la posición del centro fotométrico en Dialux.

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Las luminarias tipo villa que incorporan módulos y no llevan laterales luminosos, tienen su área emisora y por tanto su centro fotométrico, en una zona intermedia dentro de la luminaria. Es habitual que el módulo quede embutido en la zona superior de la luminaria.

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Los ficheros LDT, NO permiten indicar exactamente dónde se sitúa el centro fotométrico, por lo que los programas para realizar proyectos de iluminación (en concreto Dialux), sitúan el centro fotométrico en la parte más baja de la luminaria.

¿Cómo hay que actuar con este tipo de luminarias?

Caso 1.- Si en el fichero fotométrico, al parámetro “altura de la luminaria” le asignamos la dimensión superior de la villa (0.245 m), el centro fotométrico quedará bien situado en Dialux.

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La altura de montaje en Dialux, queda definida como la distancia de la parte más alta de la luminaria al suelo, por lo que en Dialux debemos indicar: la altura del báculo (en este caso 4 m) + la altura de la luminaria (4 m + 0.675 m = 4.675 m). El programa en función de los datos del LDT, situará el punto de luz donde corresponde: a 4 metros de báculo + 0.43 m desde la base de la luminaria al centro fotométrico.

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Resultados fotométricos en el proyecto de iluminación:

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Caso 2.- Si en el fichero fotométrico, al parámetro “altura de la luminaria” le asignamos la dimensión completa de la villa (0.675 m), Dialux situará el centro fotométrico del producto en la parte más baja de la luminaria (mal situado):

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¿Cómo podemos solucionarlo? Si queremos que calcule bien, debemos subir la luminaria en Dialux:

Como hemos comentado, la altura de montaje en Dialux, queda definida como la distancia de la parte más alta de la luminaria al suelo, por lo que en Dialux debemos indicar: los 4 metros de báculo + toda la altura de la luminaria (0.675 m) + la altura a la que se sitúa el centro fotométrico (0.43 m), obteniendo 4 m + 0.675 m + 0.43 m = 5.105 m.

Así, el programa situará el punto de luz donde corresponde, siguiendo lo indicado en los datos del LDT: 4 m de báculo + 0.43 m desde la base de la luminaria al centro fotométrico. Los cálculos serán correctos aunque el aspecto que ofrece es extraño, ya que sube la luminaria completa y en la vista 3D no parece realmente corresponder al producto que analizamos.

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Resultados fotométricos en el proyecto de iluminación:

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Como podemos observar en los resultados fotométricos, obtenemos en ambos casos (caso 1 y caso 2) los mismos resultados. Si en el caso 2 no le suplementáramos los 0.43 m del centro fotométrico, lo situaría más cerca del suelo, incrementaría los niveles de iluminancia y empeoraría la uniformidad, además de dar datos no correctos.

 

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