NORMA TCNICA NTC COLOMBIANA9001998-07-22REGLAS GENERALES Y ESPECIFICACIONES PARA EL ALUMBRADO PBLICOE: GENERAL RULES AND SPECIFICATION FOR PUBLIC LIGHTING.CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: alumbrado pblico; iluminacin; iluminacin exteriorEditada por el Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin (ICONTEC) Apartado 14237 Santaf de Bogot, D.C. - Tel. 3150377 - Fax 2221435I.C.S.: 29.140.40Prohibida su reproduccin Primera actualizacinNORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraTABLA DE CONTENIDO0. ALCANCE 1. OBJETO 2. ABREVIATURAS 3. DEFINICIONES 4. OBJETO DEL ALUMBRADO PBLICO 5. CLASIFICACIN DE LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DETERMINACIN DEL ALUMBRADO PBLICO 6. CLASES DE ILUMINACIN 7. CARACTERSTICAS FOTOMT RICAS 7.1 PRINCIPIOS DE LA VISIN EN ALUMBRADO PBLICO 7.2 CARACTERSTICAS DE LOS REVESTIMIENTOS 7.3 CLASIFICACIN DE LAS VAS CON RESPECTO A SUS PROPIEDADES REFLECTIVAS (SUPERFICIES SECAS) 7.4 REQUISITOS PARA EL TRFICO MOTORIZADO - CONCEPTO DE LUMINANCIA 7.5 CLASIFICACIN DE LUMINARIAS 7.5.1 Segn CIE 7.5.2 Segn IES 8. SISTEMAS DE EJECUCIN 8.1 FUENTES LUMINOSASNORMA TCNICA actualizacin) 8.2 LUMINARIAS9. CONSTRUCCIONESCOLOMBIANANTC900(Primera9.1 LOCALIZACIN DE LAS LUMINARIAS 9.2 DISPOSICIN DE LAS LUMINARIAS EN LAS CURVAS YEN LAS DISCONTINUIDADES DE LA VA 9.3 CRUCES ILUMINADOS EN RECORRIDOS NO ILUMINADOS 9.4 DISPOSICIONES DE LAS LUMINARIAS EN PLANOS INCLINADOS 9.5 DISPOSICIONES DE LAS LUMINARIAS EN CONVERGENCIA Y DIVERGENCIA DE TRFICO. 9.6 PUENTES 9.7 VAS ARBORIZADAS 10. CLCULOS Y MEDICIONES DE ILUMINANCIA Y LUMINANCIA 10.1 CLCULOS DE ILUMINANCIA 10.2 CLCULOS DE ILUMINANCIA MEDIANTE LA CURVA DE COEFICIENTE DE UTILIZACIN. 10.3 CLCULO DE LA ILUMINANCIA PROMEDIO Y DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 10.4 CLCULO DE ILUMINANCIA POR COMPUTADOR 10.5 MEDIDAS DE ILUMINANCIA 10.6 CLCULO DE LUMINANCIA 10.7 MTODO DE CLCULO DE LA CIE 10.8 MTODO DE CLCULO DE LA IES 10.9 MEDICIN DE LA LUMINANCIA 11. MANTENIMIENTO Y DEPRECIACIN DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO PBLICO 11.1 DEPRECIACIN DE LAS INSTALACIONES 11.2 MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONES Anexo A (Normativo) Normas complementariasNORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin) TABLA DE FIGURASFigura 1. Forma de reas brillantes Figura 2. Luminancia de la va Figura 3. Parmetros que intervienen en el coeficiente de luminancia Figura 4. Distribucin espacial del coeficiente de luminancia q Figura 5. Lmites de integracin del ngulo slido W W e Figura 6. Plano inclinado para evaluacin del deslumbramientoNTC900(PrimeraFigura 7. Curva de intensidad en el plano de mxima intensidad luminosa, en el que se da indicacin del ngulo g mx para la determinacin del alcance. Figura 8. Diagrama isocandela relativo proyectado en la calzada, en el que se incluye una indicacin del ngulo g g 90 para la determinacin del alcance y la dispersin Figura 9. Diagrama isocancela relativo proyeccin azimutal, que incluye una indicacin de los ngulos g mx y g para la determinacin del alcance y la dispersin. 90 Figura 10. Clasificacin de las luminarias segn IES Figura 11. Disposicin unilaterial de las luminarias Figura 12. Disposicin bilateral en oposicin de las luminarias Figura 13. Disposicin bilateral alternada de las luminarias Figura 14. Disposicin central sencilla de las luminarias Figura 15. Disposicin central doble de las luminarias Figura 16. ngulos y distancias de una luminaria instalada Figura 17. Visibilidad en la zona luminosa Figura 18. Visibilidad en la zona luminosa Figura 19. Disposicin de luminarias en curva Figura 20. Disposicin de luminarias en curva Figura 21. Disposicin de luminarias en curvas Figura 22. Disposicin de luminarias en cruce en TNORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin) Figura 23. Disposicin de luminarias en cruce en YFigura 24. Disposicin unilateral Figura 25. Disposicin bilateral Figura 26. Disposicin de las luminarias en las glorietasNTC900(PrimeraFigura 27. Disposicin de luminarias en el cruce de una va luminada con otra no iluminada Figura 28. Disposicin de luminarias en cruces con separadores direccionales Figura 29. Disposicin de luminarias en los planos inclinados Figura 30. Vas de divergencia Figura 31. Ejemplo de una matriz de intensidades luminosas dentro del sistema C- g Figura 32. Diagrama polar Figura 33. Curva isolux Figura 34. Curvas de coeficiente de iluminacin Figura 35. Ubicacin de los 9 puntos segn la localizacin de las luminarias Figura 36. Posicin de los puntos de clculo de la iluminancia por computador Figura 37. Posicin de los puntos para el clculo de iluminancia por el mtodo de la CIE Figura 38. Ejemplo de la localizacin de puntos de observacin y campos de clculo en tramos rectos de la va Figura 39. Posicin de los puntos de clculo de la iluminancia por el mtodo de la IES gNORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraREGLAS GENERALES Y ESPECIFICACIONES PARA EL ALUMBRADO PBLICO0. ALCANCE Esta norma 1. OBJETO suministra una herramienta para ayudar a las autoridades responsables en la norma establece los principios generales para la iluminacin de carreteras interurbanas, Esta seleccin de sistemas de alumbrado de las poblaciones, calles principalesla secundarias, vas de penetracin o de circunvalacin pblico, permitindoles escoger o ms adecuada entre glorietas, pasos superiores o inferiores, puentes y barrios residenciales. cruces, las diversas soluciones posibles. Esta norma no comprende la iluminacin de edificios o monumentos pblicos, tneles, etc. que 2. ABREVIATURAS necesitan en general de un tcnica especial.Vo = factor de uniformidadL = luminanciaLmi n = luminancia mnima Lp ro = luminancia promedio Lf = luminancia del fondo Lo = luminancia del objetoQ = energa radiante M = exitancia radiante E = iluminancia1NORMA TCNICA actualizacin)lx = lux r = reflectancia de una superficiefR = flujo luminoso reflejado fi = flujo luminoso incidenteCOLOMBIANANTC900(PrimeraC = contraste q = coeficiente de luminanciaEn = iluminancia horizontal en el punto p.r = coeficiente reducido de luminanciaQo = coeficiente promedio de luminanciaM1.....M5 = tipo de vas V = velocidad de circulacin T = trnsito de vehculos K = fuente de iluminacin nica S1 = factor especular 1 S2 = factor especular 2kp = factor especular qp = factor de luminancia para incidencia verticalR1R4 = clases de superficiesT.I. = incremento umbral Lv = luminancia de velo equivalenteUL = factor de uniformidad longitudinal de luminancia3. DEFINICIONES 3.1 Absorcin: trmino general para referirse al proceso mediante el cual un flujo incidente se convierte en otra forma de energa, usualmente en calor. 3.2 Acomodacin: proceso mediante el cual el ojo ajusta automticamente su distancia focal al mirar objetos colocados a diferentes distancias. 3.3 Adaptacin: proceso por el cual el sistema visual se adapta a mayor o menor cantidad de luz o color, diferente al que estaba expuesto momentos antes. La adaptacin resulta por accin de un cambio en la sensibilidad del ojo a la luz.3.4 Altura de montaje: es la distancia vertical entre la superficie por iluminar y el centro ptico de la fuente de luz de la luminaria. 2NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 3.5 Apantallamiento de una luminaria: ngulo vertical medido desde el nadir, entre el ejevertical y la primera lnea de visin para el cual la fuente de la luz desnuda no es visible. 3.6 Arrancador: dispositivo que por s solo o en asocio con otros elementos genera pulsos de voltaje para iniciar el proceso de encendido de las bombillas de descarga sin precalentamiento de electrodos. 3.7 Balasto: elemento usado con una bombilla de descarga elctrica, para obtener las condiciones necesarias del circuito (tensin, corriente y forma de onda) para el encendido y operacin de la bombilla. Popularmente se le conoce con el nombre de reactancia. 3.8 Bombilla: trmino genrico para denominar una fuente de luz fabricada por el hombre. Por extensin, el trmino tambin es usado para denotar fuentes que emiten radiacin en regiones del espectro adyacentes a la zona visible. 3.9 Campo visual: lugar geomtrico de todos los objetos o puntos en el espacio que pueden ser percibidos cuando la cabeza y los ojos de un observador se mantienen fijos. El campo puede ser monocular o binocular. 3.10 Candela (cd): unidad del Sistema Internacional (SI) de intensidad luminosa. Una candela es igual a un lumen por estereorradin. Una candela se define como la intensidad luminosa, en una direccin dada, de una fuente que emite una radiacin monocromtica de una frecuencia de 540 xCandela por metro cuadrado (cd/m2): unidad de luminancia. 1/683 W por estereorradin. 3.11 1012 Hz y en la cual la intensidad radiante en esa direccin es 3.12 Conjunto elctrico para una bombilla de descarga: todos los elementos necesarios para el adecuado funcionamiento de una bombilla de descarga (balasto, condensador y/o arrancador). 3.13 Conjunto ptico: elementos necesarios para controlar y dirigir la luz producida por una bombilla (refractor y/o reflector). 3.14 Contraste: relacin entre la luminancia de un objeto y su fondo inmediato igual a (Lf Lo)/Lf , (Lo - Lf)/Lf L/Lf , donde Lf y Lo son las luminancias del fondo y el objeto respectivamente. Se debe especificar la forma de la ecuacin. La relacin L/Lf se conoce como la fraccin de Weber. 3.15 Cromaticidad de un color: consiste en la longitud de onda dominante o complementaria y de los aspectos de pureza de un color tomados como un conjunto. 3.16 Cuerpo negro: radiador de temperatura, a temperatura uniforme, cuyo flujo radiante en todas las partes del espectro es el mximo obtenible desde cualquier radiador de temperatura a la misma temperatura. A este radiador se le llama cuerpo negro por que absorbe toda la energa radiante que cae sobre l. 3.17 Curva Isolux: unin mediante una lnea de todos los puntos que tengan la mismailuminacin en el plano horizontal, para una altura de montaje de 1 m o 10 m y un flujo luminoso de 1 000 lm.3NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 3.18 Densidad de flujo radiante en una superfic ie: cociente del flujo radiante de un elementode superficie al rea del elemento (W*m2). 3.19 Depreciacin lumnica: disminucin gradual de emisin luminosa durante el transcurso de la vida til del elemento considerado.3.20 Deslumbramiento: sensacin producida dentro del campo visual por una luminancia que es suficientemente mayor o menor que la luminancia a la cual los ojos se haban adaptado y Nota. La magnitud de la sensacin del deslumbramiento depende de factores como el tamao, la posicin y la luminancia es fuente, el nmero de fuentes y la luminancia a la cual estaba adaptado el ojo. que de la causa de molestias e incomodidad o prdida de la capacidad visual y de la visibilidad. 3.21 Diagrama polar : grfica que representa en coordenadas polares la distribucin de las Existe deslumbramiento cegador, directo, indirecto, incmodo e incapacitivo. intensidades en planos definidos. Generalmente se representan los planos C = 0 - 180 , C =90 - 270 y plano de intensidad mxima. 3.22 Difusor: elemento que sirve para dirigir o esparcir la luz de una fuente, esencialmente por el proceso de transmisin difusa. 3.23 Dispersin: separacin ordenada de la luz incidente en su espectro de las longitudes de onda que la componen, cuando pasa a travs de un medio. 3.24 Efecto estroboscpico: inmovilidad aparente por ilusin ptica, que se confiere a los objetos que se mueven a una velocidad mltiplo de los destellos peridicos de las bombillas de descarga en gas que los iluminan, hacindolos visibles a intervalos, con variaciones aparentes de su velocidad. luminosa de una fuente: relacin entre el flujo luminoso total emitido y la 3.25 Eficaciapotencia total absorbida por la fuente. La eficacia de una fuente se expresa en lmenes/vatio Nota. El trmino eficiencia luminosa se usaba en el pasado para ilustrar este concepto. (lm/W).3.26 Eficiencia de una luminaria: relacin de flujo luminoso en lmenes emitidos por una luminaria a aquellos emitidos por la bombilla o bombillas usadas en su interior. 3.27 Energa radiante (Q): energa que se propaga en forma de ondas electromagnticas. Es medida en Julios o kW-h. 3.28 Espectro electromagntico visible: es la franja del espectro electromagntico comprendida entre longitudes de onda de aproximadamente 380 nm a 770 nm Las longitudes de onda inferiores a 380 nm corresponden a los ultravioleta y las superiores a los 770 nm, a los infrarrojos. 3.29 Exitancia radiante (M): densidad de flujo radiante que deja una superficie. Se expresa envatios por unidad de rea de la superficie. 4NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 3.30 Factor de absorcin: relacin entre el flujo luminoso absorbido por un medio y el flujoincidente. 3.31 Factor de mantenimiento: factor usado en el clculo de la luminancia y de la iluminancia despus de un perodo dado y bajo condiciones establecidas. Tiene en cuenta las variaciones de temperatura y tensin, la acumulacin de suciedad sobre la luminaria y superficies de recintos, la depreciacin luminosa de la bombilla, los procedimientos de mantenimiento y las 3.32 Factor de uniformidad de iluminancia: medida de la variacin de la iluminancia condiciones atmosfricas.sobre un plano dado, expresada mediante alguno de los siguientes valores3.33 Relacin uniformidad general de la luminancia (Uo): relacin entre la luminancia mnima a) Factor de entre la iluminancia mnima y la mxima. y la luminancia promedio sobre la superficie de una calzada.b) Relacin entre la iluminancia mnima y la promedio. en % U o=L pro LminEs una medida del comportamiento visual que no puede ser inferior a 0,4 para L comprendido entre el rango de 1 cd/m2 a 3 cd/m2, con el fin de que un objeto sea perceptible el 75 % de los casos en un tiempo no mayor a 0,1 s. 3.34 Factor de uniformidad longitudinal de luminancia UL: la medida menor de la relacin Lmn/Lmx sobre un eje longitudinal paralelo al eje de la va que pasa por la posicin del observador y situado en el centro de uno de los carriles de circulacin. 3.35 Factor de utilizacin de la luminaria: relacin entre el flujo luminoso que llega a la calzada (flujo til) y el flujo total emitido por la luminaria. Usualmente se aplica este trmino cuando se refiere a luminarias de alumbrado pblico. 3.36 Flujo luminoso: cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en todas las direcciones por unidad de tiempo. Su unidad es el lumen (lm). 3.37 Flujo luminoso nominal: flujo luminoso medido a las 100 h de funcionamiento de la bombilla en las condiciones normales de utilizacin. Se aplica solo a bombillas de alta intensidad de descarga. 3.38 Flujo til: flujo luminoso recibido sobre la superficie bajo consideracin. 3.39 Fotmetro: Instrumento para medir las cantidades fotomtricas: flujo luminoso, luminancia, intensidad luminosa e iluminancia.3.40 Fotometra: medicin de cantidades asociadas con la luz.5NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 3.41 Fuente luminosa: dispositivo que emite energa radiante capaz de excitar la retina yproducir una sensacin visual. 3.42 Iluminancia (E): densidad del flujo luminoso incidente sobre una superficie. Es el cociente del flujo luminoso por el rea de la superficie cuando sta ltima est iluminada de manera uniforme. 3.43 Iluminacin: acto de iluminar. El trmino ha sido utilizado para notar densidad de flujo luminoso en una superficie y en este sentido debe ser desaprobado. 3.44 Intensidad luminosa de una fuente en una direccin dada (I): cociente del flujo luminoso emitido por una fuente, propagado en un elemento de ngulo slido que contiene la direccin dada, y el elemento de ngulo slido. La unidad de intensidad luminosa es la candela (cd). 3.45 Longitud de onda: distancia en el sentido de la propagacin de una onda peridica entre dos puntos sucesivos en los cuales la fase es la misma. Su unidad de medida es el metro (m). 3.46 Lumen (lm): unidad de medida de flujo luminoso en el Sistema Internacional (SI). Fotomtricamente, es el flujo luminoso emitido dentro de un ngulo slido de un estereorradin por una fuente puntual que tiene una intensidad luminosa uniforme de una candela.3.47 Luminancia (L): bajo el concepto de intensidad luminosa, la luminancia puede expresarse como:L= dI . 1dA cos fde lo anterior, la luminancia en un punto de una superficie en una direccin se interpreta como el cociente de la intensidad luminosa en la direccin dada producida por un elemento de la superficie que rodea el punto, el rea de la proyeccin ortogonal del elemento de superficie sobre un plano perpendicular en la direccin dada. La unidad de luminancia es candela por metro cuadrado (cd/m 2).3.48 Luminaria: unidad que sirve para repartir, controlar o dirigir la luz de la(s) bombilla(s) incluyendo todos los elementos y accesorios pticos y elctricos necesarios para fijar y proteger las bombillasdeconectarlas iluminanciasuministro de energa elctrica. Un lux es igual 3.49 Lux (lx): unidad y medida de a la red de en el Sistema Internacional (SI). a un lumen por metro cuadrado (1 lx = 1 lm/m2). 3.50 Matriz de Intensidades : tabla que en funcin de los ngulos C y g define los valores de intensidad luminosa que suministra la luminaria en cualquier punto a su alrededor. Los datos de intensidad luminosa se pueden dar en candelas por 1 000 lm. 3.51 Potencia nominal de una fuente luminosa: potencia de la fuente luminosa indicada por el fabricante. Se expresa en vatios (W).3.52 Protector: parte traslcida de una luminaria cerrada, destinada a proteger las bombillas y los reflectores de los agentes externos. Los protectores pueden ser a su vez, difusores o refractores.6NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 3.53 Proyector: unidad de iluminacin que por medio de espejos y lentes, concentra la luz aun ngulo slido limitado, con el fin de obtener un alto valor de intensidad luminosa. 3.54 Radiacin: emisin o transferencia de energa en forma de ondas electromagnticas o partculas. 3.55 Radiacin electromagntica: radiacin de energa asociada a un campo elctrico y a un campo magntico variables peridicamente y que se desplazan a la velocidad de la luz. 3.56 Radiacin monocromtica: radiacin caracteriz ada por una sola frecuencia o longitud de onda. 3.57 Radiacin visible: cualquier radiacin electromagntica de adecuada longitud de onda capaz de causar sensaciones visuales. 3.58 Reflectancia de una superficie: relacin del flujo luminoso reflejado al flujo incidente.= f fR i3.59 Reflector: elemento usado para redirigir el flujo luminoso de una fuente mediante el proceso de reflexin. 3.60 Reflexin: devolucin de una radiacin por una superficie sin cambio de frecuencia. 3.61 Reflexin difusa: proceso por el cual el flujo incidente es redireccionado sobre un rango de ngulos. 3.62 Reflexin especular (regular): proceso mediante el cual el rayo incidente se refleja con el mismo ngulo de incidencia. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal estn en el mismo plano. 3.63 Refraccin: proceso mediante el cual la direccin de un rayo de luz cambia conforme pasa oblicuamente de un medio a otro en el que su velocidad es diferente. 3.64 Refractor: dispositivo utilizado para redireccionar el flujo luminoso de una fuente, primordialmente por el proceso de refraccin. 3.65 Sensibilidad al contraste: (umbral diferencial de luminancia). La ms pequea diferencia de luminancia que se puede percibir. 3.66 Tensin nominal: valor de la tensin de alimentacin especificado por el fabricante y segn la cual se determinan las condiciones de aislamiento y de funcionamiento de ste. Se expresa en voltios (V).3.67 Transmisin (de la luz): trmino genrico usado para referirse al proceso mediante el cual el flujo incidente abandona una superficie o un medio por un lado diferente al del lado incidente, sin experimentar cambio de frecuencia.7NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 3.68 Transmisin regular: proceso por el cual el flujo incidente pasa a travs de una superficieo medio, sin esparcirse o difundirse. 3.69 Transmisin difusa: proceso por el cual el flujo incidente que pasa a travs de una superficie o medio se dispersa. 3.70 Temperatura de color (de una fuente luminosa): temperatura absoluta de un radiador perfecto o cuerpo negro que tiene una cromaticidad igual a aquella de la fuente de luz. Se mide en grados Kelvin (K). 3.71 Umbral de contraste: mnimo contraste perceptible para un estado dado de adaptacin del ojo. Tambin se define como el contraste de luminancia detectable, durante alguna fraccin especfica de tiempo, que se presenta a un observador. 3.72 Vida promedio: de un lote de fuentes luminosas: promedio expresado en horas, despus del cual ha dejado de funcionar la mitad del mismo. 3.73 Vida fsica (de una fuente luminosa): promedio expresado en horas, despus del cual sta deja de funcionar completa y definitivamente, por haberse daado cualquiera de sus propios componentes sin que hayan interferido influencias externas. 3.74 Vida econmica: de una fuente luminosa: perodo expresado en horas, despus del cual la relacin entre el costo de reposicin y el costo de los lumen-hora que sigue produciendo no es econmicamente favorable. La vida econmica depende por consiguiente, del costo de las fuentes luminosas de reemplazo, del costo de su instalacin en el portabombilla (mano de obra) 3.75 costo de la energa elctrica. y del Vida til: perodo de servicio efectivo de una fuente que trabaja bajo condiciones y ciclos de trabajo nominales hasta que su flujo luminoso sea el 70 % del flujo luminoso total.3.76 Visibilidad: cualidad o estado de ser perceptible por el ojo. En muchas aplicaciones en exteriores, la visibilidad se define en trminos de distancia a la cual un objeto puede escasamente ser percibido por el ojo. En aplicaciones en interiores, usualmente se define 4. OBJETO DEL AL UMBRADO PBLICO en trminos de 4.1 GENERALIDADES contraste o tamao de un objeto estndar de prueba, observado en condiciones El objeto del alumbrado pblico es permitir a los usuarios de la calzada y del andn, circular sobre ellos con toda seguridad y con el mximo de comodidad. De igual manera debe permitir normalizadas teniendo el mismo umbral que el objeto dado. a los automovilistas, circular durante la noche en condiciones adecuadas de seguridad,comodidad y velocidad, similarmente a como pueden hacerlo en el da. Los conductores deben percibir cmoda y rpidamente no solo los bordes de la va y la superficie de ella, sino tambin su geometra, las curvas, etc. y los obstculos fijos o mviles situados sobre la calzada.8NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) El mejoramiento de las condiciones de visibilidad constituye un medio eficaz para reducir lafrecuencia de los accidentes y para aumentar la capacidad de trnsito. La iluminacin pblica, correctamente realizada, permite descongestionar parcialmente el trnsito de da, desplazndolo hacia el trnsito de noche. Por otra parte, el alumbrado debe permitir a otros usuarios de la va (peatones, ciclistas, etc.) 4.2 SEGURIDAD ver sin riesgo de error o de deslumbramiento, todo vehculo que se acerque. Esto es aplicable tanto al peatn que atraviesa la va, como al que se dispone a hacerlo.La seguridad se logra si el alumbrado permite evitar un obstculo cualquiera, a los usuarios que circulan a velocidad normal. La iluminacin debe permitir, en particular, ver a tiempo los bordes, las aceras, separadores, siencrucijadas, sealizacin vial, es decir, toda la geometra de la - La seguridad de un peatn se logra puede distinguir este obstculo a una distancia hasta de 10 m. va.- La seguridad de un automovilista depende esencialmente de su velocidad. APara este efecto se considera que el criterio de seguridad consiste en la visibilidad de un obstculo fijo o mvil constituido por una superficie de 0,20 m x 0,20 m con un factor de reflexin de 0,15. Se considera que: La nocin de seguridad resultante del alumbrado pblico no es la misma en carreteras que en laciudad. En el primer caso, el alumbrado interesa sobre todo al automovilista que circula a una velocidad relativamente alta sobre una carretera, donde, los obstculos fijos o mviles son raros. Por el contrario, en ciudades, la circulacin es ms densa, los obstculos son generalmente ms frecuentes pero la velocidad de circulacin es generalmente menor. Se 4.3 COMODIDAD concibe pues que segn el objeto que se persigue, la velocidad de circulacin, su densidad y su La comodidad de un sistema de alumbrado depende del patrn de luminancia, de su naturaleza, van a influir en la eleccin del sistema de alumbrado.uniformidad, del nivel de iluminacin, del grado de deslumbramiento, de la disposicin y de la naturaleza de las fuentes luminosas. Estos criterios deben ser escogidos de tal manera que reduzcan al mnimo su tensin nerviosa.velocidad media (60 km/h), l debe percibir este obstculo a una distancia hasta de 100 m. Para velocidades ms altas, esta distancia oscila entre 100 m y 200 m.La nocin de comodidad resultante del alumbrado pblico, no es la misma en las ciudades que en las carreteras. Por otra parte, el hecho de encontrarse en las aglomeraciones urbanas puede aumentar los imperativos de la comodidad. En efecto, es indispensable iluminar tambin las aceras y fachadas, tener en cuenta el color de la luz con el fin de crear un ambiente luminoso agradable; todo esto evitando el deslumbramiento directo, debido a las fuentes, o indirecto, debido a los objetos brillantes que se encuentran sobre la calzada. A estos diferentes puntos se agregan las nociones de esttica que complementan la nocin de comodidad. 9NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) y en las vas de penetracin, la iluminacin debe adems asegurar una En las carreterascontinuidad ptica para permitir a los conductores circular a buena velocidad observando fcilmente toda la geometra de la va.5. CLASIFICACIN DE LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DETERMINACIN DEL ALUMBRADO PBLICOConforme a los objetos definidos anteriormente, la solucin de un problema de alumbrado exige - La complejidad y la de los la va el anlisis previo velocidad desiguientes puntos:- Control de trfico y separacin de rutas - Tipos de vas - Tipos de usuarios de la vaAdems debe tenerse en cuenta la geometra de la va (rectilnea, curva, nmero de carriles de circulacin, reglas de trnsito, superficie de la va, ayudas pticas que se usan), as como los puntos particulares que se pueden encontrar sobre ella (cruces, puentes, tneles, alrededores, etc) y el gran total del que forma parte el sitio que se piensa iluminar. En principio, todas las vas que responden de la misma manera a los cuatro primeros criterios definidos anteriormente pueden ser iluminadas de manera idntica. Por consiguiente se pueden agrupar las vas en varios conjuntos que respondan a un tipo de iluminacin en funcin de los fines perseguidos, diferentes para cada uno de ellos pero bien caracterizados para un mismo conjunto. 6. CLASES DE ILUMINACINLas recomendaciones para escoger un tipo de iluminacin se clasifican en cinco clases, M1 a M5, las que dependen y se seleccionan de acuerdo con la funcin de la va, densidad, complejidad, separacin y existencia de medios para el control del trfico, tales como las seales y semaforizacin. Los ejemplos tpicos se muestran en la Tabla 1. La descripcin de las vas es general de tal manera que pueda aplicarse a los cdigos nacionales. Cuando se hace una seleccin se deben considerar todos los usuarios de la va, incluyendo a los vehculos motorizados, ciclistas, motociclistas y peatones.Esta manera de pensar permite dar indicaciones sobre los problemas concretos y proveer al autor del proyecto, de guas suficientes para la adopcin de una de las soluciones tipo o de una combinacin de ellas. La experiencia, as como el nmero limitado de los criterios que se juzgan necesarios, incitan sin embargo, a no considerar demasiadas clases diferentes.10NORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin) 1. Clases de iluminacin para diferentes tipos de vas TablaDescripcin de la va Vas de alta velocidad con calzadas separadas exenta de cruces a nivel y con accesos completamente controlados: autopistas expresas Densidad del trafico y complejidad de la va (Nota 1) Alto Medio Bajo Vas de alta velocidad, vas con doble sentido de circulacin. Control de trfico (Nota 2) y separacin (Nota 3) de diferentes usuarios de la va (Nota 4) Escaso Suficiente Vas ms importantes de trfico urbano, vas circunvalares y distribuidoras. Control de trfico y separacin de diferentes usuarios de la va Escaso Bueno Conectores de vas de poca importancia, vas distribuidoras locales, vas de acceso a zonas residenciales. Vas que conducen a las propiedades y a la otras vas conectoras. Control de trfico y separacin de diferentes usuarios de la va. Escaso Bueno Notas.NTC900(PrimeraClase de iluminacinM1 M2 M3M1 M2M2 M3M4 M51) La complejidad de la va, se refiere a su infraestructura, movimiento de trfico y alrededores visuales. Se deben considerar los siguientes factores: nmero de carriles, inclinacin, letreros y seales, entrada y salida de rampas, intersecciones y otros sitios que se cons ideran como reas conflictivas. Se analizan en el numeral 9 correspondiente a la iluminacin de reas especiales. 2) Control de trfico, se refiere a la presencia de letreros y seales, as como a la existencia de regulaciones. Los mtodos de control son: semaforizacin, reglas de prioridad, regulaciones de prioridad y seales, avisos y demarcacin de la va. Cuando estos elementos no existen o son espordicos, el control se considera escaso y vice versa. 3) La separacin, puede ser por medio de carriles especficos por normas que regulan la restriccin para uno o varios de los tipos de trfico. El menor grado se recomienda cuando existe esta separacin. 4) Los diferentes tipos de usuarios de la va son: automviles, camiones, vehculos lentos, buses, ciclistas, motociclistas y peatones.De acuerdo con lo anterior se adoptan 5 tipos de iluminacin caracterizados por los criterios enumerados en la Tabla 1. En la Tabla 2 se presentan los criterios admitidos.11NORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin) Tabla 2. Criterios admitidos segn el tipo de vaTipo de va Velocidad de circulacin (V) en km/h Va M1 Muy importante V > 90 Muy importante T > 1000 Va M2 Importante 60 < V < 90 Importante 500 < T < 1000 Va M3 Media 30 < V < 60 Media 250 < T < 500 Va M4 Reducida V< 30 Reducida 100 < T < 250 Va M5 Muy reducida Al paso Muy reducida T < 100NTC900(PrimeraTrnsito de vehculos (T) vehculos/h.7. CARACTERSTICAS FOTOMTRICAS7.1 PRINCIPIOS DE LA VISIN EN ALUMBRADO PBLICO El campo visual normal de un conductor comprende en orden de importanc ia: - La calzada propiamente dicha - Los andenes incluyendo la sealizacin vial - El cielo incluyendo los puntos luminosos ocasionados por la superficie visible de las luminarias. Los obstculos eventuales, o cualquier elemento susceptible de ocasionar un obstculo, deben aparecer claramente visibles en el campo visual. Puesto que la percepcin y la velocidad de percepcin estn en relacin directa con la luminancia del campo visual y los factores de contraste, es necesario conocer el mecanismo de formacin de las luminancias que intervienen en el proceso. Toda fuente luminosa produce, por reflexin directa y difusa sobre la calzada, una mancha brillante cuyo aspecto depende de los factores que se anotan a continuacin: - Naturaleza del revestimiento de la va: claro u oscuro. - Estado del revestimiento: rugoso, pulido, seco, mojado. - Reparto del flujo luminosorelacin al observador. de montaje de la misma y su distancia con de la luminaria, altura- Naturaleza e intensidad de la fuente luminosa.7.1.1 Toda mancha brillante producida por una fuente se desplaza con el observador, bajo un ngulo muy pequeo. Esta mancha comprende una cabeza cuyo ancho depende principalmente de la rugosidad de la superficie de la va y una cola que se prolonga ms o menos en direccin al observador. La cabeza comienza debajo de la luminaria y casi no se extiende ms all del poste que la soporta. Es tanto ms grande cuanto ms clara y difusa sea la va, menos abombada sea la calzada, y cuanto ms grande sea la dimensin transversal de 12- Condiciones eventuales: hojas, granizo, arena, tierra, etc..NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) cola es tanto ms grande cuanto ms deslumbrante sea la luminaria y se la luminaria. Laprolonga tambin cuando la va est hmeda o lisa (Vase la Figura 1)Figura 1. Forma de reas brillantes13NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 7.1.2 El arte del especialista en iluminacin consiste en coordinar los diferentes factores queestn bajo su dependencia para garantizar que la reparticin y forma de las manchas brillantes producidas por las diferentes luminarias,. dispuestas a los largo de la calzada, tengan por efecto lograrEl traslape adecuado de las manchas luminosas producidas por las diferentes 7.1.3 una luminancia uniforme. luminarias dispuestas a lo largo de la calzada aseguran la uniformidad de la luminancia en el revestimiento de la calzada. La relacin del intervalo entre los puntos luminosos a su altura, as como la relacin del ancho de la calzada a la altura la va y de los alrededores depende de la naturaleza de estospara 7.1.4 La luminancia de de montaje de la luminaria son los factores predominantes espacios garantizar una buena uniformidad general y longitudinal. y de la distribucin de la intensidad luminosa de las luminarias. La luminancia de las aceras generalmente no se calcula a menos que intervenga en la estimacin de factores de contraste de un La luminanciase pueda presentar en esta zona. de su superficie de reparticin de la 7.1.5 obstculo que propia de las luminarias depende intensidad luminosa y de su rea aparente. Si su orden de magnitud es ms elevada que la luminancia de la va y la de las fachadas, puede ocasionar un efecto de deslumbramiento que reduce las facultades visuales o provoca una 7.1.6 Para los niveles normalesade iluminancia y luminancia en alumbrado pblico, lala va. sensacin de incomodidad que la larga ocasiona fatiga y cansancio a los usuarios de percepcin de los obstculos se hace generalmente por efecto de silueta. El obstculo contrasta en silueta negra sobre el fondo del pavimento iluminado. Es muy importante distribuir las luminarias de tal manera que cualquiera que sea la posicin del obstculo y del observador, el fondo sobre el cual el obstculo se proyecta est ms iluminado que dicho elemento.7.1.7fenmenocuenta la incertidumbre respecto a la naturaleza y antimamente ligado El Teniendo en de visibilidad est en consecuencia las propiedades fotomtricas de los obstculos eventuales, todos los factores que aumenten la sensibilidad de entre deben tenerse en cuenta y aprovecharse el cual Los principales factores son: contrasteel obstculo y el fondo sobre al mximo.el se destaca. - En primer lugar la luminancia del fondo debe ser lo suficientemente elevada y uniforme. En las reas rurales o si los alrededores de las calzadas tienen una luminancia insuficiente, la luminancia de la calzada es el factor preponderante para garantizar la visibilidad. En las ciudades tambin deben tenerse en cuenta, la luminancia de las fachadas y de los alrededores, entre mayor sea sta, mayor debe ser la luminancia de la calzada.al contraste de luminancia14NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC actualizacin) que numerosos experimentos han sido realizados para - Es conveniente sealardeterminar la incidencia de la luminancia media del revestimiento de la va sobre la percepcin visual. Estos experimentos han sido efectuados por De Boer con observadores fijos y Dunbar a partir de un vehculo en movimiento. Los resultados se presentan en la Figura 2, mediante las curvas 1 y 2 que establecen la variacin del contraste mnimo (C) entre la luminancia del objeto (Lo) y la luminancia de fondo (Lf) en funcin de esta ltima, en ausencia de todo deslumbramiento. En la grfica se aprecia que la luminancia media de la va debe tener un valor de 2 cd/m2 para asegurar un contraste de 1/3. Este valor corresponde a una norma de seguridad aceptable para garantizar la percepcin de un objeto de 0,20 m X 0,20 m a una distancia de 100 m . Debe tenerse en cuenta que el factor de reflexin de los obstculos que se presentan en alumbrado pblico es dbil y su valor no pasa de 0,15 en el 80 % de los casos. - En segundo lugar la incomodidad ocasionado por el deslumbramiento debe reducirse a un valor mnimo, compatible con las exigencias de la iluminacin realizada.900(Primera15NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraFigura 2. Luminancia de la va16NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC actualizacin) 7.2 CARACTERSTICAS DE LOS REVESTIMIENTOS900(PrimeraLos revestimientos de las calzadas presentan una gran diversidad en sus caractersticas de reflexin y difusin. Estas caractersticas varan con: - la naturaleza del pavimento - su Las caractersticas de reflexin influyen 7.2.1 granulacin y el mtodo de construccin directamente sobre el nivel y la reparticin de la luminancia. Entre los diferentes revestimientos se distinguen en forma general: los pavimentos - el estado de uso de estado higromtrico (seco o hmedo). claros (factor total y elreflexin del orden de 0,20) y los pavimentos oscuros (factor total de reflexin de 0,10); los pavimentos brillantes que presentan un ndice de reflexin mixto con tendencia "especular" y los pavimentos mate en los cuales el ndice de reflexin es 7.2.2 El pavimento ideal es de color claro y superficie rugosa, debe presentar una gran aproximadamente difuso. resistencia al uso y patinaje de los vehculos y su perfil debe ser tal que las aguas lluvias se evacuen rpidamente. 7.2.3 La iluminacin horizontal Eh en un punto de la calzada no proporciona ms que una indicacin de la cantidad de luz que incide o que recibe la calzada en ese punto. Aunque este valor es un elemento numricamente til, no proporciona ninguna informacin sobre la calidad de la instalacin de alumbrado pblico. Basta con comparar una misma va en estado seco y en estado hmedo: la iluminacin y su reparticin permanecen idnticas en los dos casos pero el aspecto de la calzada cambia completamente. En alumbrado pblico lo verdaderamente importante es la visibilidad del usuario de la va. El conductor que circula sobre una va iluminada est interesado principalmente en una zona situada entre 60 m y 160 m delante de su vehculo. De manera general se considera que el 7.2.4 En se encuentra ubicado a una iluminacin respecto a la luminancia en un observadorel caso de una fuente dealtura de 1,5 m nica K,la va. En consecuencia sepunto es proporcional a la densidad del flujo el caso de luminancia o a comprendidas entre deduce que las direcciones de observacin en luminoso recibidoestn la iluminancia horizontal 0,5 y 1,5 respecto a la calzada. El aspecto de la va visto bajo estos ngulos, se caracteriza acuerdo L = q * Eh por la luminancia del pavimento que constituye por consiguiente el criterio principal de visibilidad. con la siguiente relacin:Donde: q = es el coeficiente de luminancia en el punto P. Eh = es la iluminancia horizontal en el punto P.de17NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) Este coeficiente de luminancia para una calzada dada, es funcin de la direccin deincidencia de la intensidad luminosa, de la direccin de observacin, y de manera general de los q = f (a, , g, d) cuatro ngulos (a, , g, d) el ngulo de observacin a, en 3. 7.2.5 Debe notarse querepresentados en la Figurael caso particular del alumbradopblico no tiene influencia sobre el valor de q. Se considera que los ojos de un conductor sentado en su vehculo estn situados a una altura promedio de 1,50 m respecto a la calzada y l observa la zona de la calzada situada a una distancia entre 60 m y 160 m respecto a su posicin. El ngulo a en estas condiciones, est comprendido entre 0,5 y 1,5. Diferentes investigaciones han mostrado que dentro de este intervalo la dependencia del coeficiente de luminancia q respecto al ngulo a es despreciable para los revestimientos conocidos de manera que las mediciones o clculos generalmente se efectan para un valor medio de a igual a un grado. reflexin de una calzada se dan en una tabla 7.2.6 En consecuencia, las propiedades de El ngulo de observacin en azimut d no interviene sino en los bidimensional, en la cual cada valor corresponde a una combinacin de y g, es decir: casos de revestimientos no isotrpicos; con calzadas isotrpicas, los ensayos han mostrado que las variaciones de q son muy pequeas y los errores son mnimos, cuando d es menor a q se presenta en las vas. 20 que es lo que generalmente =f (, g)Donde es el ngulo en azimut entre el plano de incidencia y el plano de observacin, y gngulo de incidencia en el punto P del rayo de intensidad luminosa.es elA pesar de la importancia del problema de la iluminacin en las vas hmedas, las especificaciones de las normas y las recomendaciones se aplican nicamente en revestimientos en estado seco, debido a las dificultades encontradas para definir el grado de humedad de un revestimiento y para establecer una correlacin entre este grado de humedad y 7.2.7 Por razones de comodidad en el clculo, el coeficiente de la luminancia resultante. generalmente seluminancia qreemplaza por el denominado "coeficiente reducido de luminancia". r = q * cos3g18NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) de luminancia se efectan a partir de las siguientes y los clculosrelaciones:L q* E h L= * q I H23 cos=L=I (c ) q cos3 H2(, )Como la distancia radial entre el punto P y la proyeccin de la luminaria K sobre el piso K' en la Figura 3, es igual a H tg g, la variable independiente g, es reemplazada por la tangente y las caractersticas fotomtricas se dan bajo la forma de una tabla bidimensional (matriz del revestimiento). r = f (, tg g) Para cada par de valores discretos de y tg g corresponde un valor de r. 7.2.8 El mtodo bsico para el clculo de la ser objeto en vas pblicas. Este es elcoeficiente de luminancia q puede luminanciade una representacin espacial, como se muestra en la Figura 4. La interseccin de un rayo definido por el par de valores (, g) con la superficie de la indicatriz definen un segmento cuya longitud representa el valor qo o de r para la direccin de incidencia correspondiente a ese rayo. El conocimientode las variacin delde reflexinde luminancia es indispensable para el clculo de 7.2.9 Medicin de la propiedades coeficiente de un revestimiento las luminancias. La determinacin de las caractersticas fotomtricas de los revestimientos requiere la medicin en el -sitio o la toma de muestras para posteriores anlisis en laboratorios especializados. Toma de muestra. Se estima que el revestimiento cuya tabla de reflexin va aestablecerse debe tener un ao de servicio como mnimo, puesto que las caractersticas cambian durante los primeros meses de uso. Los sitios para la toma de muestras se seleccionan visualmente teniendo en cuenta el sentido de circulacin y adoptando como criterio la representabilidad y homogeneidad de las mismas. Se deben tomar precauciones especiales para evitar cualquier deformacin de la muestra en el transporte al laboratorio. Los ensayos y mediciones fotomtricas se deben realizar mximo una semana despus de tomada la muestra.19NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraFigura 3. Parmetros que intervienen en el coeficiente de luminancia20NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraFigura 4. Distribucin espacial del coeficiente de luminancia q.21NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 7.2.10 Independiente de estos mtodos de medicin relativamente complejos, numerososestudios se han efectuado en el plano internacional para permitir la caracterizacin de un tipo de revestimiento determinado mediante un nmero reducido de parmetros. Esto conduce a una clasificacin general de todo un conjunto de tipos de revestimiento. 7.3 CLASIFICACIN DE LAS VAS CON RESPECTO A SUS PROPIEDADESREFLECTIVAS (SUPERFICIES SECAS)7.3.1 Observaciones Generales Un sistema de clasificacin para las vas con respecto a sus propiedades reflectivas es muy til para En la elaboracin de un clculos aproximados de mientras - poder hacer sistema de clasificacin debe considerarse que luminancia y conocer el desempeo de las el sistema tenga nmero limitado luminariasventajalasundiferentes de clases (categoras -grupos)un mnimo, en de mantener la cantidad necesaria de informacin en se tiene lacasos donde las propiedades exactas de vas. Por ejemplo en gran pero por otra parte tiene la desventaja de incrementar los errores en los reflexin de la superficie de una va especfica clculos no sean conocidas. de luminancia.Sin embargo, debe notarse que prcticamente todas las superficies de las vas muestran diferencias locales en sus propiedades reflectivas y adems se producen cambios en dichas propiedades con el tiempo debido al uso, desgaste y al clima. Para efectos prcticos, es til tener un sistema de clasificacin dondede tal manera que: 7.3.2 Las clases deben ser escogidas un grupo o una variedad de superficies est representada por una sola va clasificada. 7.3.2.1 Los parmetros elegidos sean representativos de las vas que prevalecen en la prctica, y 7.3.2.2 Los valores de luminancia, que se encuentran con los diferentes vas de una misma 7.3.3 Descripcindentro de los lmites aceptables cuando se comparan con los datos, que se clase, estn de las propiedades de reflexin mediante tres parmetros caractersticos encuentran en concordancia con los parmetros representativos de esa superficie de va.7.3.3.1 Como se estableci en el numeral 7.2.7 las propiedades de reflexin de una va se dan r = q * cos3g mediante el coeficiente reducido de luminancia r que da origen a las denominadas Tablas R que se representan en forma de tablas bidimensionales.7.3.3.2 La tablas R se utilizan para el clculo de la luminancia pero no permiten una comparacin fcil entre las diferentes superficies ni dan una impresin general de las caractersticas de reflexin de esa calzada. 22NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) Hasta el presente se han propuesto numerosos mtodos para establecer una descripcin delas propiedades totales de reflexin de una superficie mediante un nmero limitado de parmetros. 7.3.3.3 Investigaciones efectuadas en los ltimos aos han permitido concluir que un mtodo de clasificacin basado en dos parmetros especulares y otro mtodo que tiene en cuenta el grado de claridad de la calzada denominado coeficiente promedio de luminancia, dan una descripcin de las calzadas con la suficiente aproximacin para permitir el clculo de la luminancia de una instalacin.7.3.4 Definicin de las tres caractersticas Las investigaciones tambin handemostrado que el mtodo nicamente se aplica para calzadascaractersticas recomendadasreflexinutilizadas cuando las calzadas estn hmedas Las tres secas. Las caractersticas de para ser cambian para describir las propiedades y seguramente se van a necesitar ms caractersticas para poderlas describir. Actualmente se reflectivas de una superficie de una calzada seca son: estn estudiando las caractersticas descriptivas de estos tipos de calzadas. - El coeficiente promedio de luminancia, Qo - Factor especular 1, S1 - Factor especular 2, S2q* d Estas caractersticas se definen de la siguiente manera: = e Qo d7.3.4.1 Coeficiente promedio de luminanciaeEl ngulo slido, e se define con los limites de integracin dados en la Figura 5 7.3.4.2 Factor especular S1. r( 0, 2 ) S1 =r( 0, 0 ) Qo r ( 0,0 )S2 = Donde:r(0,2) = es el valor que cos3 g para b = 0 y tg g = 2 y, r(0,0) = es el valor que cos3 g para b = 0 y tg g = 023NORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin) La siguiente ecuacin es la relacin entre S2 y el factor especular KpS 2 10K p =NTC900(PrimeraDonde:Kp = ; Kp es el factor especular; qp es el factor de luminancia para incidencia vertical logqp Qode la luz r(0,0); Qo es el coeficiente promedio de luminancia.7.3.4.3 Procedimiento estndar para el clculo de Qo. La frmula bsica para el clculo de Qo se da en 7.3.4. En la prctica, la integracin numrica debe ser utilizada basada en la Tabla R medida, introduciendo as una aproximacin. Para poder mantener la aproximacin a un nivel aceptable, se recomienda seguir el siguiente mtodo: La Tabla R medida se multiplica, valor a valor, por los factores de peso en la Tabla 3 y con el valor tan (g). Los valores resultantes se totalizan y su suma se divide entre 9,936 * 107.La tabla de factores de peso se calcula basados en el mtodo de Simpsons de integracin y asumiendo una interpolacin cuadrtica. Los limites para la integracin se indica en la Figura 5. 7.3.4.4 La exactitud del sistema de descripcin. Si los clculos de luminancia para la instalacin de alumbrado normal de calzada se basa en las tres caractersticas Qo, S1 y S2. Se puede presumir que la exactitud determ clculos pueden estar medio los siguientes Nota. Los errores aqu indicados se hande losinado con base en estadsticas por entrede un gran nmero de rangos:clculos de luminancia. Los clculos se basaron en Tablas R medidas. Puesto que los errores de medicin son inherentes a estas tablas, los errores mencionados anteriormente son debidos tanto a la inexactitud del sistema descriptivo como a los errores en las mediciones de las Tablas R No ha sido posible aislar el efecto de los dos tipos de error. para la luminancia promedio: 3 % (en valor rms)7.3.4.5 El uso del sistema descriptivo. El sistema descriptivo est encaminado principalmente a la investigacin y desarrollo y como base de clculos exactos de luminancia, para ser usados en casos donde las aproximaciones inherentes al sistema de clasificacin, descrito en el numeral 7.3.5, podran conducir a inexactitudes no aceptables. Si las tres caractersticas van a ser utilizadas como base para los clculos de luminancia, ellas deben ser determinadas mediante mediciones con un instrumento adecuado sobre la carretera real y una Tabla R adecuadamente seleccionada.para uniformidad general: 4 % (en valor rms) para uniformidad longitudinal: 6 % (en valor rms)24NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraTabla 3. Factor para el clculo de Qo 0 2. 5. 10. 15. 20. 25. 30. 35. 40. 45. 60. 75. 90. 105. 120. 135. 150. 165. 180..00 .25 .50 .75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.0032 16 32 16 32 16 32 24 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 16832 16 32 16 32 16 32 24 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 32 64 16832 128 64 128 64 128 64 128 96 256 128 256 128 256 128 256 128 256 128 256 128 256 128 256 128 256 128 256 6422 88 44 88 44 88 44 88 66 17688 176 88 176 88 176 88 176 88 176 88 176 88 176 88 176 113 186 6940 160 80 160 80 160 80 160 120 320 160 320 160 320 160 320 160 320 160 320 160 320 160 320 115 23020 80 40 80 40 80 40 80 60 16080 160 80 160 80 160 80 160 105 17040 160 80 160 80 160 80 160 120 320 160 320 160 320 160 320 160 27520 80 40 80 40 80 40 80 60 16080 160 80 160 105 17080 90 45-5 -10 -2585 80 40 8080 90 4540 3540 160 80 160 80 160 80 160 120 320 160 320 160 320 125 9025 100 50 100 50 100 50 100 75 200 100 200 100 15545 180 90 180 90 180 90 180 135 360 120 120120 480 240 480 240 480 240 480 360 960 510 270-250 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 05 -15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2560 750 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 060 240 120 240 120 240 120 240 180 480 222 33120 480 240 480 240 480 240 480 360 960 2400 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 060 240 120 240 120 240 120 240 180 480 180 -30 -750 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0120 480 240 480 240 480 240 480 360 960 480 690 -300 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 060 240 120 240 120 240 120 240 180 480 240 480 255 135120 480 240 480 240 480 240 480 360 960 480 260 510 372 330 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 060 240 120 240 120 240 120 240 180 480 240 480 222 3360 240 180 240 120 240 120 240 180 480 240 480 1200 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraFigura 5. Lmites de integracin del ngulo slido W e26NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC actualizacin) Nota. Se han propuesto mtodos matemticos para la construccin de una Tabla R a partir de las trescaractersticas, pero hasta que no exista mayor evidencia de la viabilidad en la aplicacin de estos mtodos, se propone la seleccin de una tabla de entre un gran nmero de Tablas R con factor especular tan cerca como sea posible que correspondan a los factores especulares en cuestin. Cualquier diferencia en Qo puede ser corregida al reajustar la tabla.900(Primera7.3.5 Con el fin de mantener una normalizacin en la informacin para el clculo de una instalacin, las calzadas se han clasificado de acuerdo con el valor del factor especular S1 en cuatro tipos denominados R1, R2, R3 y R4. En la Tabla 4 se dan los lmites del valor S1 para cada tipo as como los valores tpicos para cada una de ellas. Las calzadas normalizadas tipo R correspondientes se muestran en las Tablas 5, 6, 7 y 8. Estas superficies de va estndar se han aplicado con xito en varios pases durante los ltimos aos. Para mayores detalles del origen y la aplicacin de esas superficies se hace referencia a las publicaciones De Boer/Vermeulen (1967), Erbay (1974) y Massart (1972). Para mayor detalle consultar la lista de referencia de la CIE-30-2. Para el clculo de la luminancia se debe escoger una de las superficies de vas tpicas R1 a R4. En el caso particular donde se conozcan, mediante mediciones, los valores de S1 y Qo de una va se debe utilizar la tabla cuyo valor de S1 ms se aproxime al valor S1 medido en la va. A menos que se especifique lo contrario, los clculos de luminancia deben realizarse sobre una superficie de la calzada tipo R3, con un coeficiente de luminancia promedio Qo igual a 0,07 y un grado de especularidad S1 entre 0,85 y 1,35, parmetros correspondientes a una calzada con superficie de rodamiento en asfalto normal de textura gruesa y pulida. En la Tabla 9 se dan las caractersticas de los materiales y terminados para cada tipo de calzada estndar R1 a R4.Tabla 4. Lmites del valor S1 Valor normalizado deS1 Lmite kp lmite kp S1 S2 Qo R1 S1 < 0,42 kp < 0,22 0,18 0,25 153 0,10R2 0,42 S1 < 0,85 0,22 kp < 0,33 0,25 0,58 1,80 0,07 R3 0,85 S1 < 1,35 0,33 kp < 0,44 0,38 1,11 2,38 0,07 R4 1,35 S1 0,44 kp 0,48 1,55 3,03 0,0827NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin)Tabla 5. Tabla para la superficie normalizada R1 Qo = 0,10, S1 = 0,25, S2 = 1,53 0 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 60 75 90 105 120 135 150 165 1800 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12655 619 539 431 341 269 224 189 162 121 94 81 71 63 57 51 47 43 40 37 35 33 31 30 29 28 27 26 25655 619 539 431 341 269 224 189 162 121 94 80 69 59 52 47 42 38 34 31 28 25 23 22 20 18 16 15 14655 619 539 431 341 269 224 189 157 117 86 66 55 43 36 31 25 22 18 15 14 12 10 9,0 8,2 7,3 6,6 6,1 5,6655 619 539 431 341 260 215 171 135 95 66 46 32 24 19 15 12 10 8,1 6,9 5,7 4,8 4,1 3,7 3,2 3,0 2,7 2,4 2,2655 610 539 431 323 251 198 153 117 79 49 33 23 17 14 11 8,5 6,7 5,6 4,7 4,0 3,6 3,2 2,8 2,4 2,2 1,9 1,7 1,6655 610 539 431 323 242 180 139 108 66 41 28 20 14 12 9,0 7,2 5,8 4,8 4,0 3,6 3,1 2,8 2,5 2,2 1,9 1,7655 610 521 431 305 224 171 130 99 60 38 25 18 13 10 8,1 6,5 5,2 4,4 3,8 3,2 2,9655 610 521 431 296 207 162 121 94 57 36 23 16 12 9,0 7,8 6,3 5,0 4,2655 610 521 431 287 198 153 117 90 54 34 22 15 12 9,0 7,7 6,2655 610 521 431 287 189 148 112 85 52 33 22 14 11 8,8 7,7655 610 521 395 278 189 144 108 85 51 32 21 14 11 8,7655 610 503 386 269 180 144 103 83 50 31 21 14 11 8,7655 610 503 371 269 180 139 99 84 51 31 22 15 12 9,0655 601 503 371 269 180 139 99 84 52 33 22 17 13 10655 601 503 371 269 180 139 103 86 54 35 24 19 14 11655 601 503 371 269 180 144 108 90 58 38 27 20 14 13655 601 503 371 269 189 148 112 94 61 40 29 22 16 14655 601 503 386 278 198 153 121 99 65 43 31 23 17 15655 601 503 395 278 207 162 130 103 69 47 34 25 19 16655 601 503 395 278 224 180 139 111 75 51 38 27 21 1628NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin)Tabla 6. Tabla para la superficie normalizada R2 Qo = 0,07, S1 = 0,58, S2 = 1,80 0 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 60 75 90 105 120 135 150 165 1800 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12390 411 411 379 335 303 271 249 227 195 160 146 132 118 106 96 87 78 71 67 63 58 55 52 49 47 44 42 41390 411 411 379 335 303 271 238 216 190 155 131 113 95 81 69 58 50 43 38 33 28 25 23 21 18 16 14 13390 411 411 379 335 292 260 227 195 146 115 87 67 50 38 29 22 17 14 12 10 8,7 7,4 6,5 5,6 5,0 4,4 4,0 3,6390 411 411 369 325 271 227 195 152 110 67 41 27 20 14 11 8,0 6,1 4,9 4,1 3,4 2,9 2,5 2,2 1,9 1,7 1,6 1,5 1,4390 411 403 357 292 238 179 152 117 74 43 25 15 12 8,2 6,3 5,0 3,8 3,1 2,6 2,2 1,9 1,7 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,1390 411 403 346 291 206 152 124 95 58 33 18 12 8,9 6,3 5,1 3,9 3,1 2,5 2,1 1,8 1,6 1,4 1,3 1,2 1,2 1,1390 411 384 325 260 184 141 106 80 48 26 15 10 7,4 5,4 4,4 3,5 2,8 2,3 1,9 1,7 1,5390 411 379 303 238 152 119 91 67 40 21 13 9,4 6,6 5,0 4,1 3,4 2,7 2,2390 411 370 281 216 130 108 78 61 35 18 12 8,7 6,3 4,8 3,9 3,2390 411 346 260 195 119 93 67 52 30 17 11 8,2 6,1 4,7 3,8390 379 325 238 173 108 80 61 45 27 16 11 7,9 5,7 4,5390 368 303 216 152 100 76 52 40 24 16 11 7,6 5,6 4,4390 357 281 206 152 103 76 54 41 26 17 11 7,9 5,8 4,8390 357 281 206 152 106 80 58 45 28 17 11 8,7 6,3 5,2390 346 271 206 152 108 84 63 49 30 18 12 9,6 7,1 6,2390 346 271 206 152 108 87 67 52 33 21 14 11 8,4 7,4390 346 271 206 141 114 89 69 54 35 22 15 12 10 8,5390 335 260 206 141 114 91 71 56 38 24 17 13 12 9,5390 335 260 206 141 119 93 73 57 40 26 18 15 13 10390 335 260 206 141 119 95 74 58 41 27 21 17 14 1129NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin)Tabla 7. Tabla para la superficie normalizada R3 Qo = 0,07, S1 = 1,11, S2 = 2,38 0 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 60 75 90 105 120 135 150 165 1800 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12294 326 344 357 362 357 353 339 326 289 253 217 190 163 145 127 113 104 95 87 83 78 73 69 65 62 59 56 53294 326 344 353 362 357 348 335 321 280 235 194 163 136 109 94 77 68 60 53 47 42 38 34 32 29 26 24 22294 321 339 353 352 348 326 303 280 222 163 122 90 73 60 47 36 30 24 21 17 15 12 9,9 9,0 8,0 7,1 6,3 5,6294 321 339 339 326 298 267 231 190 127 85 60 43 31 24 18 15 11 8,5 7,1 6,1 5,2 4,3 3,8 3,3 3,0 2,6 2,4 2,1294 317 326 321 276 244 217 172 136 86 53 35 26 20 16 14 11 8,3 6,5 5,3 4,4 3,7 3,2 3,5 2,4 2,1 1,9 1,8 1,8294 312 317 303 249 208 176 127 100 65 38 25 20 15 12 9,9 9,0 6,4 5,2 4,4 3,6 3,1 2,4 2,2 2,0 1,9 1,8294 308 308 285 226 176 145 104 82 54 31 22 16 12 9,0 7,7 8,0 5,1 4,3 3,6 3,1 2,6294 308 298 267 204 154 117 89 71 44 25 19 14 9,9 8,2 6,9 6,5 4,3 3,4294 303 289 244 181 136 100 79 62 38 23 16 12 9,0 7,7 6,1 5,1294 298 276 222 158 118 86 70 54 34 20 15 9,9 8,3 6,8 5,7294 294 262 204 140 104 78 62 48 25 18 13 9,0 7,7 6,1294 280 235 176 118 83 72 51 39 23 15 9,9 7,4 5,4 4,3294 271 217 158 104 73 60 45 34 22 15 9,0 7,0 4,8 3,2294 262 204 149 100 70 57 44 34 23 14 9,0 7,1 4,9 3,3294 258 199 149 100 71 58 45 34 24 15 9,9 7,5 5,4 3,7294 253 199 149 100 74 60 46 35 24 15 11 8,3 6,1 4,3294 249 199 145 100 77 60 45 36 24 16 11 8,7 7,0 5,2294 244 199 136 100 77 60 45 36 24 16 12 9,0 7,7 6,5294 240 194 136 100 77 61 46 37 24 17 12 9,0 8,3 6,9294 240 194 140 100 78 62 47 38 25 17 13 9,9 8,5 7,130NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin)Tabla 8. Tabla para la superficie normalizada R4 Qo = 0,08, S1 = 1,55, S2 = 3,04 0 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 60 75 90 105 120 135 150 165 1800 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12264 297 330 376 396 403 409 409 409 396 370 343 317 297 277 257 244 231 218 205 193 184 174 169 164 158 153 149 145264 317 343 383 396 409 396 396 383 356 304 271 238 211 185 161 140 122 106 94 82 74 66 59 53 49 45 41 37264 317 343 370 396 370 356 343 317 264 211 165 132 106 79 59 46 37 32 26 22 19 16 13 12 11 9,5 8,4 7,7264 317 343 350 330 310 284 251 224 152 95 63 45 33 24 19 13 11 9,0 7,5 6,3 5,3 4,6 4,1 3,7 3,3 3,0 2,6 2,5264 317 330 330 290 251 218 178 145 100 63 40 24 17 13 9,9 7,7 5,9 5,0 4,4 3,7 3,2 2,8 2,5 2,2 2,1 2,0 1,7 1,7264 310 310 304 251 211 172 139 106 73 44 26 16 11 8,3 7,1 5,7 4,6 3,8 3,3 2,9 2,5 2,1 2,0 1,7 1,7 1,7264 304 297 277 218 178 139 108 86 55 30 19 13 9,2 7,0 5,7 4,8 3,7 3,2 2,8 2,4 2,1264 290 284 251 198 152 115 88 71 45 25 15 11 7,9 6,3 5,0 4,1 3,2 2,6264 284 277 231 185 132 100 75 59 37 21 13 9,6 7,3 5,7 4,6 3,8264 277 264 211 165 115 88 66 53 32 17 12 9,0 6,6 5,1 4,2264 271 251 198 145 103 79 59 45 28 16 11 8,4 6,3 5,0264 244 218 165 112 77 61 44 33 21 13 9,8 7,5 6,1 5,0264 231 198 139 86 66 50 37 29 20 12 9,1 7,4 6,1 5,1264 224 185 132 86 65 50 37 29 20 12 8,8 7,4 6,2 5,4264 224 178 132 86 65 50 37 29 20 13 8,8 7,5 6,5 5,5264 218 172 125 86 63 50 38 30 21 13 9,4 7,9 6,7 5,8264 218 172 125 86 65 52 40 32 22 15 11 8,6 7,1 6,1264 211 165 125 87 66 55 41 33 24 16 12 9,4 7,7 6,3264 211 165 119 87 67 55 42 34 25 17 13 11 8,7 6,9264 211 165 119 87 68 55 45 37 26 19 15 12 9,6 7,731NORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin)Designacin aproximada de las superficies en las clases tpicas Tabla 9.Clase Descripcin R1 - Superficies de asfalto con un mnimo del 15 % de materiales abrillantadores o materiales artificiales claros o al menos un 30 % de anorsitas muy brillantesNTC900(Primera- Superficies que contienen gravas que cubren ms del 80 % de la superficie de la calzada y las gravas constan de gran cantidad de material claro, o de abrillantadores o estn compuestas al 100 % de anortositas muy brillantes . - Superficies de calzada de hormign de cemento R2 - Superficies con textura rugosa que contiene agregados normales - superficies asflticas (pavimentos bituminosos que contienen del 10 % al 15 % de abrillantadores artificiales. - Hormign bituminoso grueso y rugoso rico en gravas (ms del 60 %) de tamaos iguales o mayores de 10 mm. - Asfalto mstico despus de ser tratado. Se conoce tambin como asfalto mstico en estado nuevo. R3 - Hormign bituminoso (asfalto fro, asfalto cemento) con tamao de grava superior a 10 mm con textura rugosa. - Superficies tratadas con textura rugosa pero pulimentada. R4 - Asfalto mstico despus de varios meses de uso. - Superficies con textura bastante suave o pulimentada.7.4 REQUISITOS PARA EL TRFICO MOTORIZADO - CONCEPTO DE LUMINANCIA Los criterios de control son: - Nivel de luminancia y uniformidad de la calzada - Iluminacin de los alrededores de la va. - Limitacin del deslumbramiento, tanto el deslumbramiento enceguesedor como el de incomodidad. - Gua visual. La descripcin numrica de los tres primeros criterios y los valores para ellos bajo diferentes situaciones de trfico se dan en la Tabla 10. 7.4.1 Luminancia promedio de la calzada ( L ) Este es el valor mnimo que debe ser mantenido a lo largo de la vida de la instalacin y depende de la distribucin de la luz de la luminaria, el flujo luminoso de las bombillas y de las propiedades de reflexin de la calzada. Valores superiores pueden aceptarse si ellos pueden justificarse econmicamente. 32NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 actualizacin) El clculo y la medicin de la luminancia promedio de la calzada deben efectuarse de acuerdocon la norma CIE 30-2. Los valores calculados deben tener en cuenta la luminaria y los factores de mantenimiento de la bombilla. Los factores de mantenimiento de la luminaria varan de acuerdo con el intervalo de limpieza escogido, la polucin atmosfrica y la calidad del sellado del compartimiento ptico de la luminaria. Sus valores pueden establecerse mediante mediciones de campo. Los factores de mantenimiento del flujo luminoso de la bombilla varan de acuerdo con el tipo de bombilla y su potencia. Estos valores generalmente son suministrados por el fabricante de bombillas.Tabla 10. Criterios de control Zona de aplicacin Clase de iluminacin Todas las vas Todas las vas Todas las vas Vas sin con pocas intersecciones Uo Mnimo Numeral 3.4.2 T.I.(%) Mximo inicial Numeral 3.4.3UI(PrimeraVas con calzadas peatonales no ilumina das SR Mnimo Numeral 3.4.5Lav (cd/m 2)Mnimo mantenido Numeral 3.4.1Mnimo Numeral 3.4.4M1 2,0 0,4 10 0,5 a 0,71 ) 0,5 M2 1,5 0,4 10 0,5 a 0,71 ) 0,5M3 1,0 0,4 10 0,5 0,5 M4 0,75 0,4 15 N.R. N.R. M5 0,5 0,4 15 N.R. N.R. Notas. 1) 0,7 es para vas de alta velocidad con calzadas separadas, exentos de cruces a nivel y con accesos completamente controlados. Autopistas expresas.2) N.R.: No requiere7.4.2 Uniformidad general de luminancia de la calzada (Uo) Es la relacin entre la luminancia mnima a la luminancia promedio de la va y es medida de acuerdo con la norma C.I.E. 30-2. Su valor depende de los mismos factores de luminancia promedio. Este criterio es importante puesto que controla la visibilidad mnima en la va, pero 7.4.3 Incremento de umbral (TI) tambin afecta el confort. Es una medida de la prdida de visibilidad causada por el deslumbramiento enceguecedor (inclinada Glare) debido a las luminarias. La frmula a partir de la cual se calcula, se basa en el incremento del porcentaje en la diferencia de luminancia necesaria para volver a ver el objeto en presencia del deslumbramiento, respecto a la diferencia de luminancia necesaria para ver el objeto en ausencia de deslumbramiento, es decir cuando las luminarias son apantalladas con 33 respecto al observador.NORMA TCNICA actualizacin)TI = Lf LcCOLOMBIANALG - Lo x 100 LoNTC900(Primera,Lo =valor Lo en absolutoL f - Lo L f + LvLG=Donde: Lf = luminancia del fondo (va) Lo = luminancia del objeto DLo = diferencia de luminancia justa para ver el objeto (umbral) Lv = luminancia de velo equivalente, causado por la presencia deldeslumbramiento DLG = diferencia de luminancia necesaria para ver el objeto en presencia del deslumbramientoEl procedimiento matemtico se da en el numeral 2.3 de la CIE 31, y el clculo se efecta para una luminaria limpia equipada con una bombilla que emite el flujo luminoso inicial. El deslumbramiento enceguecedor resulta de la dispersin de la luz en el ojo que ocasiona una reduccin del contraste en la imagen del objeto que se forma en la retina. El efecto se explica como una superposicin de una luminancia de velo uniforme sobre la escena, la que se cuantifica como una luminancia equivalente de velo cuya magnitud depende de la iluminacin en el ojo del observador ocasionada65 L las luminarias y los ngulos bajo los cuales el observador TI= por ( L) ve las luminarias. El grado del deslumbramiento enceguecedor aumenta con la luminancia equivalente de velo y decrece como una funcin de la luminancia promedio de la va. El TI se calcula en la condicin ms desfavorable, es decir, con las luminarias limpias y con el flujo inicial de la bombillav 0, 87.4.4 Uniformidad longitudinal sobre la calzada (UL ) Es la relacin entre la luminancia mnima y la luminancia mxima, medidas o calculadas sobre uno o varios ejes paralelos al eje principal de la va. Se mide o se calcula de acuerdo con CIE 30-2 y su valor depende de los mismos factores que L. Este es un criterio que se relaciona principalmente con el confort y tiene como fin impedir la repeticin de zonas de alta y baja luminancia sobre la calzada de la va. Este concepto se aplica para secciones extensas y continuas de una va. 7.4.5 Relacin de alrededores (SR) 34NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraUna de las metas principales en iluminacin de vas es crear una superficie clara sobre la va contra la cual pueden verse los objetos, sin embargo, las partes superiores de los objetos altos que estn sobre la va y los que estn en el borde de la misma, particularmente en las secciones curvas, se ven contra los alrededores en la va. En consecuencia, una iluminacin adecuada en los alrededores ayuda al conductor a percibir ms fcilmente el entorno y efectuar las maniobras de seguridad que sean requeridas. La funcin de la relacin de alrededores es la de asegurar que la luz dirigida al entorno, sea lo suficiente para que los objetos que estn en esos lugares sean visibles. Esta iluminacin beneficia tambin a los peatones, cuando existe una va peatonal. En los casos donde exista una iluminacin propia de los alrededores, la utilizacin de la relacin SR no es necesaria. 7.4.6 Condiciones de las calzadas mojadasCuando la superficie deescalzada est mojada, ella luminancia promedio sobre la la relacin entre tiende a comportarse ms como un El valor de SR como difuso. reflector especular quefranjas de 5 m de ancho o menores si la zona no lo permite, adyacentes a los dos lados de la calzada, a la luminancia Las partes brillantesfranjas disminuyen en rea y 5 m de en luminancia y recprocamente ancho de la calzada (la que promedio de de la va adyacentes de aumentan ancho o de la mitad del para reas oscuras. El resultado es una disminucin severa en la uniformidad de luminancia lo sea menor). Para calzadas de doble sentido en circulacin, que ocasiona que la visibilidad de la va tambin se ve afectada deforma negativa. las dos calzadas se consideran como una sola al menos que estn separadas por ms de 10 m.En los pases donde la va permanece mojada la mayora del tiempo, se debe seleccionar una distribucin luminosa que minimice este efecto . La norma CIE 47, da detalles para calcular Uo para condiciones de calzadas mojadas. Adems, cuando sea posible, debe considerarse la utilizacin de materiales permeables para la construccin de la calzada.Para calzadas mojadas, Uo debe ser superior a 0,15 para la geometra de la va, matriz de reflexin seleccionada y luminaria utilizada. Adems, debe cumplir con los criterios de la Tabla 10 para calzadas secas.7.4.7 Recomendaciones para gua visual No existe ningn mtodo para cuantificar la gua visual directa (la luz directa proveniente de las luminarias puede ayudar al conductor delineando la configuracin de la va, esto es muy til en vas perifricas, reas de confluencia y muy contaminadas o con neblina) pero existen ciertas consideraciones prcticas que sirven de ayuda. Algunas veces los patrones de distribucin de la luz de las luminarias pueden ser engaosos. Esta puede obviarse en el estado de diseo 7.4.8 Deslumbramiento considerando el patrn de distribucin en perspectiva, es decir, cmo aparecen al usuario tanto el alineamiento como la disposicin o colocacin de las luminarias. La gua visual directa puede enfatizarse cambiando color de 35 fuente luminosa en los cruces viales etc. laNORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) 7.4.8.1 Deslumbramiento de incomodidad. Hasta el presente no se ha desarrollado ningnmtodo satisfactorio para cuantificar este tipo de deslumbramiento en vas. anteriormente se utiliz el ndice G marca de control del deslumbramiento CIE 31 pero se presentaron anomalas o incertidumbres en su aplicacin. Las evidencias en el campo sugiere que las instalaciones diseadas de acuerdo con las especificaciones del TI de la Tabla 10 son adecuadas respecto al deslumbramiento de incomodidad. Entornos brillantes, tales como edificios iluminados tienden a mitigar el deslumbramiento de incomodidad pero como la iluminacin de edificios es variable y puede ser apagada durante la noche, no es recomendable incluirla en el diseo de la iluminacin de vas. 7.4.8.2 Deslumbramiento Incapacitivo. El mtodo para evaluar el deslumbramiento incapacitivo se basa en la frmula Holladay, que fue reconfirmada y se encontr que era aplicable tambin para niveles bajos de iluminacin (Adrin 1961 y 1975, Fisher y Christie 1965, Fray 1955, Hartmann 1963 y 1968).Lv K Segn esta frmula, el efecto de =fdeslumbramiento se describe como una luminancia resultante, 2 uniforme, como resultado de la luz dispersa en el ojo, que se sobrepone la imagen del objeto de Donde: la retina reduciendo as el contraste. La luminancia de velo (Lv) equivalente Veiling que es el K = para efectos prcticos, se toma como 10 (con dimensiones grados2/ brillo superimpuesto en lacuando f se expresa seradianes 2 en la retina y que reduce su contraste. Este estereoradianes) imagen que en forma efecto iluminacin en el producido por reaspor la fuente de de velo es ojo del observador, producida o superficies brillantes en el campo visual que disminuye EG = la la visibilidad y la visin, Lv1 en cd/m se puede expresarexpresada en deslumbramiento en el plano perpendicular a la lnea visual por:EG 1lux.f2 = ngulo entre la direccin de visin y la direccin de la luz incidente desdela fuente de deslumbramiento (grados). 1El exponente de f es vlido desde aproximadamente 1,5 hasta 60 (0,025 radianes a 1,00 radianes). Para garantizar que el ngulo nunca sea inferior al lmite ms bajo, la direccin de la vista del observador se debe elegir paralela al eje de la va y dirigirse primero hacia abajo de la horizontal. Esto coincide con la geometra de las observaciones normalizadas para mediciones de luminancia promedio. Para ngulos ms pequeos, el exponente de f difiere considerablemente (Fry 1955, Hartmann 1968). Para propsitos de evaluacin del deslumbramiento en iluminacin de va, se puede despreciar la menor influencia que tenga la longitud de la fuente de deslumbramiento sobre el exponente de f el tamao y el nivel de luminancia en K.1 En publicaciones anteriores se ha utilizado el smbolo (Lx)eq2 El valor de K est influenciado por varios factores, de los cuales la edad del observador es el mssignificativo (Christie and Fischer, 1965).36NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraPara una instalacin total las iluminaciones individuales equivalentes que producen el efecto "inclinada" de cada luminaria, se deben adicionar como se indica a continuacin:Lvtotal= ni 1 Lvi=Todos los clculos de deslumbramiento se hacen estando el punto de observacin en una cuarta parte del ancho de la va, medido desde el lado derecho hacia el eje de la va. Se asume que el ngulo de apantallamiento del techo de un automotor es 20, lo que significa que las bombillas colocadas sobre el plano inclinado p en la Figura 6, no estn incluidos en los clculos de deslumbramiento.7.5.1 Segn CIE7.5 CLASIFICACIN DE LUMINARIAS Adems, se asume que el observador siempre est mirando a un punto de la carretera, que En la primera edicin de la CIE 12 se usaron los trminos "cut-off", semi-cut-off y "non-cut-off" para describir el tipo de distribucin de intensidad luminosa producido por las luminarias Hay variosel alumbrado de vas. utilizadas en mtodos para calcular la luminancia inclinada, que comprenden valores mximosest 90 m adelante de l y colocado a la misma distancia que l, del lado de la carretera.(Adrin, Schreuder) y valores promedio de tiempo (Fisher, Dittrich y otros) de deslumbramiento.Figura 6. Plano inclinado para evaluacin deldeslumbramientoEl que una determinada luminaria quede clasificada dentro de una cualquiera de esas tres categoras depende de las intensidades luminosas proporcionadas por ella en ngulo de 80 y 90, medidos en elevacin desde el nadir, y de la direccin de la intensidad mxima. Esta clasificacin de la distribucin de intensidad de una luminaria se aprovech entonces como 37NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) medio de describir la limitacin del deslumbramiento. Pero en las nuevas recomendaciones dela CIE la limitacin del deslumbramiento se da en funcin de los parmetros que determinan directamente el efecto del deslumbramiento molesto y el de incapacidad. Por consiguiente, la CIE ya no usa las especificaciones de distribucin de intensidad luminosa en funcin de "cut-off", "semi-cut-off" y "non-cut-off". En el informe tcnico de la CIE se ha presentado un nuevo mtodo de clasificacin de luminarias, pero nicamente para permitir hacer una descripcin, en trminos generales, del tipo de distribucin de intensidad luminosa. De este modo, cada tipo de luminaria, de acuerdo a) La clasificacin, la luminaria en sentido longitudinal cualquier con esa distribucin luminosa depuede utilizarse para se denomina aplicacin, con tal que dicha luminaria "alcance" de la luminaria. cumpla las exigencias correspondientes de nivel de luminancia, uniformidad y limitacin de b) La distribucin luminosa en el sentido transversal de la calzada se denomina "dispersin". deslumbramiento necesarias para la aplicacin especifica para la cul se est utilizando. La nueva clasificacin de luminarias de la CIE se basa en tres propiedades fundamentales de a) Alcance las luminarias:El alcance se define mediante el ngulo de elevacin (medido hacia arriba desde el nadir) del centro del haz, g mx y es el medio entre los dos ngulos de elevacin correspondiente al 90 % del la intensidad mxima, tal como se ilustra en la Figura 7. Los grados de "alcance" se definen como sigue: c) La facilidad de poder controlar el deslumbramiento producido por la luminaria se denomina "control".mx < 60: alcance corto 60 = mx = 70: alcance intermedio mx > 70: alcance largo El alcance se calcula como:b) Dispersin La dispersin se define mediante la posicin de la lnea-paralela al eje de lacalzada-tangente al contorno de la curva correspondiente al 90 % del Im x en la calzada. Pueden encontrarse dos de estas lneas, de las cuales se tomar la ms alejada, como se indica en la Figura 8. La posicin de esta lnea queda mostrada por el ngulo 90, comprendido entre la normal y la direccin desde la1=+2=Alcance2 ma x38NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC actualizacin)hasta esa lnea, en el plano perpendicular al eje de la calzada (plano luminariaC90). De la Figura 8 se deduce que g90= arctg b/h.900(PrimeraLos tres grados de dispersin se definen como sigue:90 < 45: dispersin estrecha. 45 = g90 = 55: dispersin media 90 > 55: dispersindiagrama isocandela en proyeccin acimutal. Este fcilmente partiendo del anchamtodo se ilustra en la Figura 9. c) El control El control queda definido por el ndice especfico de la luminaria, SLI. es la parte del ndice de deslumbramiento G determinada nicamente por las propiedades de la luminaria. En las hojas de caractersticas fotomtricas se da el valor numrico del SLI de las luminarias. Tambin en el caso del control hay que distinguir tres grados: Tanto el alcance como la dispersin de una luminaria se pueden determinar msSLI < 2: Control Limitado 2 = SLI = 4: Control moderado SLI > 4: Control intenso Las diferencias del SLI de cada grupo, sobre todo en el de "control intenso", son tan grandes an que conviene comprobar el valor del SLI de las luminarias del mismo grupo y anotar las diferencias. Es importante poner de relieve otra vez que la clasificacin anterior trilateral de la CIE para las luminarias, aunque da utilidad como indicacin de la adecuacin de una luminaria para distintas aplicaciones, no debe ser utilizada como referencia de exigencias de calidad. Una instalacin que consista, por ejemplo, en luminarias del tipo de control limitado montadas en postes puede traducirse en una limitacin del deslumbramiento mejor que otra formada por luminarias de control intenso con mejor altura de montaje. 39NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraFigura 7. Curva de intensidad en el plano de mxima intensidad luminosa, en el que se da una indicacin del ngulo g mx para la determinacin del alcanceFigura 8. Diagrama isocandela relativo proyectado en la calzada, en el que se incluye una indicacin del ngulo g 90 para la determinacin de la dispersinFigura 9. Diagrama isocandela relativo proyeccin azimutal, que incluye una indicacin de los ngulos gg m x yg g para la determinacin del alcance y la dispersin. 9040NORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin) dado por la siguiente El SLI estNTC900(Primerafrmula :SLI = 13,84 - 3,31 log (I80) + 1,3 (log(I80/I88))0,5 - 0,08 log(I80/I88) + 1,29 log (F) + C Donde: I80/I88: intensidades luminosas correspondientes a ngulos 80 y 88 dentro delplano C = 0 , los cuales son considerados como crticos. F : es la superficie aparente de la parte iluminada de la luminaria, o sea elreflector, visto desde el plano C = 0 y g = 76 expresada en m2C : factor cromtico del tipo de fuente luminosa para sodio baja presin C = 0,4 para otra tipo de fuentes C = 0.Esta frmula solo es cierta si se cumplen los siguientes 50 cd < I80 < 7000 cd lmites:1 < I80/I88 < 507 x 10-3 m2 < F < 4 x 10-1 m27.5.2 Segn IES Las luminarias pueden clasificarse segn la forma de distribucin vertical y lateral del flujo luminoso y el grado de apantallamiento del flujo emitido. Esta clasificacin tiene por objeto ayudar para la obtencin de una iluminacin con el nivel adecuado, la uniformidad requerida y dentro de los valores de deslumbramianto aceptables, segn las caractersticas de la va.- Segn la distribucin vertical del flujo luminoso.7.5.2.1 Las Tipo de distribucinse clasifican segn la ubicacin de la mxima intensidad luminosa, en un luminarias Intensidad luminosa mxima diagrama Isocandela.Cortaentre 1 AM - LTC1 ) y 2,25 AM - LTC1 )Media Largaentre 2,25 AM - LTC 1) entre 3,75 AM - LTC 1)y 3,75 AM - LTC 1) y 6 AM - LTC1 )(1) AM significa altura de montaje, LTC significa lneas transversales de calzada41NORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin) lateral del flujo. - Segn la distribucinTipo de luminariaentre 1 AM - LLC1 ) y 1 AM - LLC1 )NTC900(PrimeraIntensidad luminosa mximaentre 1 AM - LCC1 ) y 1,75 AM - LCC1) entre 1,75 AM - LCC1) y 2,75 AM - LCC1 )Vmas all de la lnea 2,75 AM - LCC1 )1) AM significa altura de montaje, LLC significa lneas longitudinales de calzada.- Segn el grado de apantallamiento del fLEsta dado por el valor de los lmenes nominales de la fuente luminosa, ms all de determinados ngulos de distribucin vertical del f.- Antideslumbrante (Cut-off) cuando la intensidad luminosa, no excede numricamente el 5 % de los lmenes nominales de la fuente a 90 y 10 % a 80, de acuerdo con la distribucin vertical del fL. Prcticamente se suprimen las radiaciones luminosas en un ngulo superior a 75. - Semideslumbrante (semi - Cut-off) cuando la intensidad luminosa no excede al 3 % de los lmnes nominales de la fuente a 90 y 20 % a 80 prcticamente se suprimen las radiaciones luminosas para ngulos superiores a 80 - 85. - Deslumbrante (Non - Cut-off) Cuando la intensidad luminosa excede los valores anteriores, no existiendo una limitacin de la intensidad luminosa. Prcticamente no se suprimen las radiaciones luminosas. Por debajo de la horizontal y la intensidad luminosa sobre los 85 respecto a la vertical, puede llegar a ser de 1/2 a 1/3 l mxima. El que una determinada luminaria quede clasificada dentro de una las tres categoras anteriores, depende de las intensidades luminosas proporcionadas por ella en ngulos de 80 y 90 (medias en elevacin desde el nadir), y la direccin de la intensidad mximo de la luminosa. La inclinacin y posicin de la bombilla dentro del reflector de la luminaria, modifica las caractersticas de distribucin luminosa y se debe tener en cuenta en los diseos.42NORMA TCNICA actualizacin)COLOMBIANANTC900(PrimeraFigura 10. Segn IES43NORMA TCNICA COLOMBIANA actualizacin) 8. SISTEMAS DE EJECUCINNTC900(Primera8.1 FUENTES LUMINOSAS Las consideraciones siguientes permiten al usuario tener una idea de las ventajas o inconvenientes que prestan las fuentes luminosas comnmente utilizadas para alumbrado pblico, en la Tabla 11 se encuentra la sntesis de toda la informacin presentada a continuacin. 8.1.1 Bombillas de mercurio de alta presin Est conformada por 2 tubos. Un bulbo exterior de vidrio borosilicato y otro interior llamado tubo de arco o tubo de descarga fabricado en cuarzo, este contienen los electrodos, el mercurio y una pequea cantidad de gas argn y nen. El bulbo exterior generalmente se llena con nitrgeno y sirve para proteger el tubo de arco contra el deterioro y la corrosin atmosfrica, regula adems la temperatura de funcionamiento del tubo de arco, tiene tambin un recubrimiento interior de material fluorescente con el fin de mejorar el color del espectro luminoso convirtiendo gran parte de la energa ultravioleta irradiada por el arco, en luz visible predominante en la legin roja del espectro. El arco del tubo de descarga de la lmpara produce un espectro discreto con rayos de emisin dentro de la banda visible, con longitudes de onda amarillo, azul y verde, con ausencia de radiacin roja y mixta 8.1.2 Bombillas de luz emite una parte importante de su energa en la regin ultravioleta. Apareceestas bombillas luz mixtaen posicinmezcla de las bombillas emisin luminosa y presin Cuando la bombilla de trabajan como una horizontal, la potencia, de mercurio de alta y las incandescentes, consiste en unya que ladescarga de mercurio esta posicin, serie con el eficiencia disminuyen ligeramente, tubo de descarga del arco en conectado en tiende a filamento en la parte superior quedando mas cerca de la pared del tubo, lo que reduce colocarse de tungsteno. ligeramente la presin del vapor en el arco. Al igual que la de mercurio, sta tambin convierte la radiacin ultravioleta de la descarga del mercurio, en radiacin visible mediante una capa de fsforo en su bulbo exterior, a esta se agrega la radiacin visible del tubo de descarga y del filamento incandescente, la radiacin de estas dos fuentes de luz se combinan produciendo una luz blanca difusa con un agradable aspecto cromtico. mercurio halgeno 8.1.3 Bombillas deAdicionando metales halgenos al mercurio, se obtiene mayor cantidad de luz roja y se mejora Estas bombillas son mucho menos eficientes y la produccin de los colores de la lmpara de mercurio a alta presin.de menor duracinque las de mercurio quefuncionan con balasto separado.44NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 900 (Primera actualizacin) Como contiene mayor cantidad de radiaciones de color rojo no es necesario el empleo de lacapa fluorescente utilizada normalmente en las de mercurio. Con la operacin de la bombilla en una posicin incorrecta, la tensin de la bombilla y los lmenes emitidos decrecen sensiblemente; as como el mantenimiento lumnico y lmenes promedio durante la vida.8.1.4 Bombillas de vapor de sodio a alta presinPara facilitar la instalacin dentro de las luminarias y el control de las fuentes luminosas, las bombillas de mercurio halgeno pueden serprincipalexterior elptico o tubular.tambin Estas bombillas adems del sodio que es el de tubo elemento radiante, posee mercurio para ayudar a controlar el color, la tensin y el gas xenn que facilita el arranque. No posee un electrodo de arranque como las de mercurio sino que para el arranque necesitan de un circuito electrnico especial para ello, el cual produce un pulso de lata tensin.Durante el calentamiento hay varios cambios de color en la luz, inicialmente hay un oscuro resplandor azulado producido por la ionizacin del xenn, el cual es reemplazado rpidamente por Bombillas de sodio a baja del brillo de la luz de mercurio, al incrementarse el encendido hay 8.1.5 un color azul tpicopresin cambio a amarillo monocromtico el cual es caracterstico del sodio a baja presin y baja Contiene sodio y una mezcla de gases inertes como nen y argn, dentro temperatura, cuando la presin en el tubo de descarga aumenta, la bombilla llega a su del tubo de descarga encendido completo con luz dorada clara. en vidrio, el cual esta dentro del bulbo exterior de vidrio al vaco, revestida en su interior conxido de indio, este revestimiento acta como reflector infrarroja y mantiene as la pared del tubo de descarga la temperatura correcta de funcionamiento. Como el sodio ataca al vidrio ordinario, se protege al tubo de descarga con una dbil capa de vidrio al brax. Se caracteriza por su alta eficiencia luminosa en razn a que su espectro luminosos monocromtico est compuesto de rayas amarillas cuyas longitudes de onda (589 nm - 589,6 nm), estn muy prximas a longitud de onda de 555 nanmetros, que es la de mayor sensibilidad para el ojo humano. Su utilizacin se basa cuando no es importante la reproduccin correcta de los colores, pero s 45 la percepcin de contrastes, ya que ayuda a la rapidez de percepcin y agudeza visual .NORMA TCNICA actualizacin)Color de la luzCOLOMBIANATabla 11.NTC900(PrimeraTipos de fuentes caractersticas Luz mixta Mercurio Metal halide Vapor de sodio alta presin blanco blanco blanco blanco dorado amarillento Potencia (W) 100 - 500 50 - 1000 70 - 1500 50 - 1000 Flujo luminoso (Lm) 1150 - 8900 1700 - 52000 5000 - 110000 4000 - 140000 Eficacia luminosa(Lm/W) 11.5 - 17.5 71 - 73 80 - 140 Fuentes luminosas individuales 18 - 25 34 - 52 71 - 109 78 - 140 Vida til (h) 4000 23000 5000 - 13600 24000 Influencia de las fluctuaciones de tensin a. Sobre el flujo luminoso Importante Sensible Sensible Sensible b. Sobre la vida Importante Dbil Dbil Sensible8.2 LUMINARIASLa luminarias tienen por objeto:- Dirigir sobre la calzada el flujo luminoso emitido por las fuentes, con el mnimo de prdidas y en la direccin deseada. - Proteger las fuentes de luz contra la intemperie. - Aislar trmicamente la fuente del ambiente exterior, con el fin de alcanzar la temperatura de funcionamiento que corresponde al mximo de eficiencia luminosa. 8.2.1 Sistemas pticosLa reparticin del flujo luminoso en la direccin deseada se puede obtener por medio de reflectores, refractores, difusores o por un combinacin de los diferentes sistemas. Estos reflectores y refractores permiten distribuir el flujo luminoso en el espacio. Las luminarias pueden de cerradas o abiertas, 7.5) 8.2.2 Tiposserluminarias. (Vase numeral las cerradas tienen la ventaja de proteger el conjunto ptico contra la entrada de cuerpos slidos, y agua. 8.2.2.1 Caractersticas mecnicas.- Todas las piez as que componen la luminaria deben ser inalterables. - El sistema ptico debe ser removible para facilitar su eventual reemplazo. - La luminaria cerrada debe cumplir con el grado de hermeticidad previsto. - Los portalmparas y soportes deben ser muy resistentes mecnicamente. - Las luminarias deben oponer poca resistencia a la presin del viento. 46NORMA TCNICA actualizacin) 8.2.2.2 SoportesCOLOMBIANANTC900(PrimeraLos soportes utilizados en alumbrado pblico son los postes y los brazos.- Los postes comprenden generalmente un elemento de soporte vertical y uno o varios brazos. Estos postes deben estar de acuerdo con la norma NTC correspondiente de acuerdo a con su especificacin. NTC 776, NTC 794, NTC 1056, NTC 1329, NTC 1966, NTC 2222, NTC 3380. - Los postes de hormign son hechos en hormign armado o en hormign preten