es
a.) Seguridad fotobiológica en iluminación
Seguridad fotobiológica se refiere al riesgo potencial de lesión ocular fotoquímica causada por la radiación electromagnética de fuentes de luz, principalmente en longitudes de onda entre 400 nm y 500 nm.
(1) Marco legal
Para la evaluación de la seguridad fotobiológica de la radiación óptica emitida por lámparas, existen requisitos de medición y escalas de evaluación establecidos en la norma internacional IEC 62471:2006.
En Europa, esta norma ha sido adoptada con la designación EN 62471:2008, que está de acuerdo con la Directiva Europea 2006/25/EC.
(2) Evaluación del riesgo de luz azul de fuentes de luz
Para la evaluación del riesgo fotobiológico, se distingue entre varios rangos de longitud de onda: radiación ultravioleta (UV), radiación visible y radiación infrarroja (IR). El factor determinante para su clasificación es la profundidad de penetración en el tejido humano. Por ejemplo, la radiación UV se absorbe en las capas de tejido externas. El riesgo existente y los valores límite especificados varían en función de la intensidad de la luz producida. Esto significa que mayor es el riesgo cuando mayor es la proximidad a la fuente de luz (independientemente de su tamaño). Este no es el caso del riesgo de luz azul. Este tipo de radiación atraviesa la córnea del ojo y se reproduce en la retina. Las fuentes de luz pequeñas con alta luminancia presentan un alto riesgo local. Por el contrario, la misma radiación emitida por una gran fuente de luz se distribuye sobre una superficie más amplia, provocando un menor riesgo.
(3) Clasificación de riesgo de lámparas y luminarias Para todos los tipos de riesgo existen protocolos de medición y valores límite de radiancia o irradiancia que permiten a las lámparas clasificarse en grupos de riesgo del nivel 0 al 3. Descripción basada en EN 62471. Los grupos de riesgo se refieren a la misma distancia del ojo a la fuente de luz. Debido a que la luminancia no se puede aumentar mediante sistemas ópticos, reflectores, etc., la fuente de luz representa el mayor riesgo existente y su clasificación también se puede adoptar para la luminaria. Del grupo de riesgo 2, las lámparas deben identificarse y equiparse con una señal de advertencia que indique fotobiología. riesgo y medidas necesarias para prevenir lesiones oculares.
a.) LED - Homogeneidad cromática
Las soluciones de iluminación interior de alta calidad exigen lugares blancos puros. La luz blanca con un tinte de color no es deseable. Pero desde cuándo puede el ojo humano realmente distinguir 2 coordenadas de color entre sí.
David Lewis MacAdam se ocupó de este tema en la década de 1940. MacAdam estableció un experimento en el que un observador entrenado vio dos colores diferentes, a una luminancia fija de aproximadamente 48 cd / m2.
Uno de los colores (el color de "prueba") fue fijo, pero el otro fue ajustable por el observador, y se le pidió al observador que ajustara ese color hasta que coincidiera con el color de prueba.
Esta coincidencia no fue, por supuesto, perfecta, ya que el ojo humano, como cualquier otro instrumento, tiene una precisión limitada. MacAdam descubrió, sin embargo, que todas las coincidencias hechas por el observador cayeron en una elipse en el diagrama de cromaticidad CIE 1931.
Las mediciones se realizaron en 25 puntos en el diagrama de cromaticidad, y se encontró que el tamaño y la orientación de las elipses en el diagrama variaban ampliamente dependiendo del color de la prueba.
Estas 25 elipses medidas por MacAdam, para un observador en particular, se muestran en el diagrama de cromaticidad anterior.
En consecuencia, la unidad se conoce como "1 Step MacAdams Ellipse" y es desde entonces una medida de homogeneidad cromática.
Para describir una gama de colores más amplia, el radio de la elipse se duplica, triplica, etc.
Esto da como resultado una elipses MacAdam de 2 pasos (2 pasos), 3 pasos (3 pasos,...
Debido a que MacAdam se pronunció solo en más de 25 lugares de color (ver gráfico), la unidad de medida se puede asignar con la escala de coincidencia de color de desviación estándar (SDCM) para cada ubicación de color en CIE 1931.
Ejemplo: Una elipse de MacAdam de 3 pasos (3 pasos) también se puede indicar con "≤ 3 SDCM".
b.) LED - Desplazamiento de las coordenadas de color
Los LED están sujetos a un cambio de lugar de color a lo largo de su vida útil.
LAVOV utiliza para sus luminarias exclusivamente LED que tienen un desplazamiento mínimo del lugar de color en los informes de prueba.
Los LED con valores de solo 0.5 SDCM después de 6000 horas a 85oC corresponden a una calidad más alta (ver gráfico 1.) SAMSUNG; 2.) OSRAM).
El requisito europeo Premium LightPro y el requisito estadounidense de Energystar recomiendan el uso de LED con un cambio de color máximo de ≤7 SDCM después de 6.000 horas.
Para mantener el desplazamiento del lugar de color lo más pequeño posible durante la vida útil de 50,000 horas, se invierte mucho conocimiento en la gestión térmica. Una fuente de alimentación por debajo de la especificación LED es, como una buena unidad de enfriamiento, responsable de un desplazamiento reducido del lugar de color. Esto permite que las temperaturas de funcionamiento se mantengan alrededor de 65 ° C y el desplazamiento del sitio de color se limite a 1 SDCM después de 10,000 horas. La homogeneidad cromática al final de la vida útil (End) se compone del valor inicial (Initial) del color place binning y el desplazamiento del color place. Cualquier dato en la hoja de datos relacionado con la homogeneidad del color final es un signo de calidad. La falta de estos datos pone de relieve una calidad cuestionable. Ejemplo de una luminaria con descripción de lugar a todo color: SDCM inicial ≤3, directamente en el BBL Final ≤4 SDCM después de 10.000 horas
c.) LED - Degradación del flujo luminoso
Para la degradación del flujo LUMINOSO de los LEDs es el mismo que para el desplazamiento del color lugar. Cuanto mayor sea la fuente de alimentación y la temperatura, más negativo será el efecto.
LAVOV utiliza para sus luminarias LED condiciones de trabajo que tienen una degradación mínima del flujo luminoso en los informes de prueba.
La vida útil se expresa para los siguientes términos "L70B10 a 50.000 hrs. " significando "L70" el flujo luminoso después de 50.000hrs será un mínimo del 70% y B10 que no más del 10% de los accesorios estarán por debajo de ese valor.
Una buena gestión térmica asegura una disminución del flujo luminoso a un mínimo del 70%, 80% o 90% después de 50.000 horas. Un dato en la hoja de datos L90 se refiere al flujo luminoso (L) restante de ≥ 90 % con una vida útil de 50.000 horas.
IEC 62722 establece tanto el método de prueba como el tiempo mínimo requerido para probar la vida útil del LED. El tiempo mínimo de prueba es de 6000 horas donde se registra el flujo luminoso cada 1000 horas. Estos valores se extrapolan utilizando un método indicado en IES TM21.
a.) Color de la luz
El color de la luz describe la apariencia del color de la luz.
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|
Temperatura de color |
Apariencia |
Asociación |
|
ww (blanco cálido) |
hasta 3300 K |
rojizo |
cálido |
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nw (blanco intermedio) |
3300–5300 K |
Blanco |
neutral |
|
tw (blanco frío) |
desde 5300 K |
azulado |
fresco |
Además de los colores de las superficies, también es el color de la luz el que determina la atmósfera básica de una habitación.
b.) CRI: Reproducción del color
Se definió el índice de reproducción cromático Ra (CRI) internacionalmente aceptado con el fin de evaluar la calidad de las fuentes de luz, de manera objetiva.
CRI compara la fuente de luz de prueba con una fuente de luz de referencia por medio de 15 colores de prueba seleccionados. El espectro de evaluación está entre +100 y -60.
Cuanto más precisa sea la reproducción del color de prueba por la fuente de luz de prueba, mayor o mejor será el valor de reproducción del color.
El valor promedio de los primeros 8 colores de prueba arroja la tasa de reproducción del color Ra.
Los valores de Ra se clasifican en:
-Reproducción de color moderadamente buena para Ra 70-80, por ejemplo, para alumbrado público.
-Buena reproducción del color para Ra 80-90, por ejemplo, iluminación del lugar de trabajo.
-Muy buena reproducción de color para Ra 90-100, por ejemplo, para museos y aplicaciones minoristas de alta calidad.
Para especificar aún más la calidad de la reproducción del color se puede indicar, por ejemplo, en un espectro de Ra ≥ 80 a 90 más un valor característico de Ra con Ra (tipo) 85. Los valores obtenidos para los colores de prueba R9 – R15 proporcionan información detallada sobre la reproducción del color de los colores saturados (R9 – R12), el color de la piel (R13), el verde hoja (R14) y el tono de color de la piel asiática (R15).
c.) TM-30-15: Un nuevo método para medir la reproducción del color
El TM-30-15 de Illumination Engineering Society (IES) es el método desarrollado más recientemente para evaluar la reproducción del color. TM-30-15 busca sustituir a CRI como el estándar de la industria para medir la reproducción del color.
¿Qué es TM-30-15?
TM-30-15 es un método para evaluar la reproducción del color. Comprende tres componentes principales:
-Rf- un índice de fidelidad que es similar al CRI comúnmente utilizado.
-Rg- un índice de gama que proporciona información sobre la saturación de color.
-Gráfico vectorial de color: una representación gráfica de tono y saturación en relación con una fuente de referencia.
¿Cuáles son las diferencias entre TM-30-15 y CRI?
Hay algunas diferencias importantes.
En primer lugar, CRI proporciona información solo sobre la fidelidad, es decir, la reproducción precisa del color de tal manera que los objetos parecen similares a como lo harían bajo iluminantes de referencia familiares como la luz diurna y la luz incandescente.
Sin embargo, CRI no proporciona ninguna información sobre la saturación. La siguiente imagen muestra dos imágenes con el mismo CRI y diferentes niveles de saturación. Si bien las imágenes obviamente se ven muy diferentes debido a los diferentes niveles de saturación, CRI no proporciona un mecanismo para describir estas diferencias. TM-30-15 utiliza el Índice de Gama (Rg) para describir las diferencias en la saturación.
En segundo lugar, mientras que CRI utiliza solo ocho muestras de color para determinar la fidelidad, el TM-30-15 utiliza 99 muestras de color. Un fabricante de iluminación podría "jugar" con el sistema CRI asegurándose de que ciertos picos de los espectros de la fuente de luz coincidan con una o algunas de las ocho muestras de color utilizadas en el cálculo de CRI y, por lo tanto, lograr un valor CRI artificialmente alto. Un valor de CRI artificialmente tan alto resultaría en un valor TM-30-15 más bajo ya que TM-30-15 tiene 99 muestras de color. Después de todo, ¡hacer coincidir los picos de espectro con 99 muestras de color es muy difícil!
TM-30-15 parece proporcionar más información que CRI. ¿Qué valores de TM-30-15 son ideales para mi aplicación?
La respuesta es: "depende". Similar a CRI, TM-30-15 no es prescriptivo en la definición de métricas que serían ideales para una aplicación determinada. En cambio, es un procedimiento para calcular y comunicar la reproducción del color.
La mejor manera de garantizar que una fuente de luz funcione bien en una aplicación es probarla en la aplicación. Como ejemplo, mira la imagen a continuación:
El gráfico vectorial de color TM-30-15 a la izquierda muestra la saturación relativa de diferentes tonos del LED de alimentos, carne y delicatessen de la serie COB Décor, que se muestra iluminando una muestra de carne a la derecha. El producto Décor Meat se ve "rojizo" a la vista y fue diseñado específicamente para ser utilizado por la industria alimentaria, de restaurantes y de comestibles. Sin embargo, el gráfico vectorial de color indica que el espectro de Décor Meat está subsaturado en rojo y sobresaturado de verde y azul en relación con la fuente de referencia, lo opuesto a cómo se ve el espectro para el ojo humano.
Este es solo un ejemplo de por qué TM-30-15 y CRI no pueden predecir valores que serían ideales para una aplicación en particular. Además, el TM-30-15 se aplica solo a fuentes "nominalmente blancas" y no funciona bien con puntos de color especiales como Décor Food, Meat & Deli.
Ningún método puede especificar la fuente de luz óptima para una aplicación y la experimentación es la mejor manera de identificar la fuente de luz óptima. Además, cuando se actualice, la norma IES DG-1 incluirá algunas directrices de diseño.
d.) Coordenadas de color
La ubicación del color de una fuente de luz se representa en el sistema de color estándar CIE de 1931. Cada fuente de luz se puede indicar de forma única con coordenadas x e y . En el contorno exterior curvo, el color espectral, se aplican las longitudes de onda visibles para el ojo humano. El borde inferior consiste en la línea púrpura, que representa el límite de luz visible con radiación ultravioleta e infrarroja invisible.
El área de luz blanca está en el centro del diagrama y está marcada por la línea de cuerpo negro (BBL).
Todos los lugares de color que se encuentran en el BBL son de color blanco puro y son el resultado de una mezcla de una gran cantidad de longitudes de onda visibles.
Los lugares de color por encima del BBL se distinguen por la relación de mezcla de las longitudes de onda. En caso de que haya una presencia mayoritaria de longitudes de onda rojas hablamos de una luz blanca cálida. La luz blanca fría, por otro lado, tiene principalmente longitudes de onda azules. En el BBL se encuentran los lugares de color de las temperaturas de color de aproximadamente 1000 K (Kelvin) a aproximadamente 40,000 K.
Con ≤ se designan fuentes de luz blanca cálida de 3500 K. De 3500 K a 5000 K se designa blanco neutro, >5000 K son fuentes de luz blanca fría.
Si un lugar del color de una fuente de luz blanca no está en el BBL, esto se debe a un exceso de una longitud de onda de color. Dependiendo del color, se habla amarillento, verdoso, azulado o rosado. El BBL está cortado por las líneas CCT. Estas líneas están formadas por lugares de color de la misma temperatura de color, independientemente de si son de color blanco puro, amarillento o rosado.
e.) Binning
El binning indica una clasificación o clasificación de brillo, valor CRI, tensión directa y ubicación del color.
Color Place Binning: El binning del lugar de color indica el área del lugar de color donde se encuentran todos los LED en el momento de la entrega. Esto se indica con "Inicial". El área alrededor de la línea BBL se divide de acuerdo con ANSI C78.377A entre 2600 K y 7000 K en 8 áreas (ver gráfico). Las líneas de separación entre las áreas son las líneas CCT, como líneas de temperatura de color idéntica.
Las 8 áreas comprenden temperaturas de color alrededor de 2700 K, 3000 K, 3500 K, 4000 K, 4500 K, 5000 K, 5700 K y 6500 K. Debido a que cada uno de los lugares de color es bien distinguible dentro de esta distribución aproximada, solo los LED de áreas de color más pequeñas están montados en las luminarias.
En el mejor de los casos, todos los lugares de color provienen de un área en forma de elipse que se encuentra justo en el centro del rectángulo ANSI sobre el BBL.
El tamaño de la elipse es un criterio de calidad. Cuanto menor sea la elipse o menores sean los valores indicados con el SDCM, más uniforme será la apariencia del color claro.
Con ≤ 3 SDCM o 3 Step MacAdam, no se pueden distinguir matices entre cada una de las luminarias. En las fichas técnicas de las luminarias "Initial ≤3 SDCM" es una muy buena relación calidad-precio. Sin embargo, estos datos a menudo faltan por completo, lo que indica una calidad cuestionable de esta luminaria.
A.)
Para realizar correctamente las tareas visuales en áreas iluminadas, no debe haber grandes diferencias en el brillo, por lo que la uniformidad no debe caer por debajo de UO = Emin / Ē.
B.)
Limitación de deslumbramiento y deslumbramiento
1.) Deslumbramiento directo
Causa
Luminarias sin control de deslumbramiento
Superficies muy brillantes
Efecto
Pérdida de concentración
Errores más frecuentes
Fatiga
Solución
Luminarias con niveles de luminancia limitados Persianas en ventanas
C.)
Evaluación del deslumbramiento
El deslumbramiento de todas las luminarias que se encuentran en la sala se puede evaluar con el método UGR, tal y como se especifica en la norma EN 12464-1 "Iluminación de lugares de trabajo interiores".
Las luminarias LED con puntos de luz muy brillantes, que se pueden percibir individualmente, son cruciales.
1.) El método UGR El método estandarizado UGR (unified glare rating) se utiliza para valorar el deslumbramiento (psicológico).
El valor UGR se calcula con una fórmula.
Esto tiene en cuenta todas las luminarias del sistema que contribuyen a la impresión de deslumbramiento. Los valores UGR para luminarias se determinan utilizando el método de tabla de conformidad con CIE 117.
Las tablas UGR están disponibles para cada luminaria a través de la ficha fotométrica respectiva.
Los valores se utilizan para una clasificación a nivel de deslumbramiento. Una comparación de valores individuales no permite ninguna declaración.
Ejemplo: 18.5 es≤ 19 (nivel) pero no mejor que 19.0 (mismo nivel de deslumbramiento ≤ 19).
Límites UGR (UGRL) que no deben superarse en función de la tarea visual:
≤ 16 Dibujo técnico
≤ 19 Lectura, escritura, capacitación, reuniones, trabajo por computadora
≤ 22 Artesanía e industrias ligeras
≤ 25 Industria pesada
≤ 28 Plataformas ferroviarias, vestíbulos
Los límites de la UGR se especifican en la norma EN 12464 para actividades y tareas visuales.
2.) Niveles de iluminancia en techos y paredes
Los techos y paredes sin iluminación crean una impresión desagradable en la habitación. Las superficies brillantes, sin embargo, mejoran agradablemente el clima de la habitación.
Por lo tanto, la norma EN 12464 requiere un nivel de iluminancia de al menos 30 lx o 50 lx* en los techos y de al menos 50 lx o 75 lx* en las paredes. De hecho, estos niveles deben superarse significativamente y deben ser de al menos 175 lx en las paredes para obtener un buen resultado.
* en oficinas, aulas, hospitales
3.) Iluminación espacial
Con el fin de mejorar la reconocibilidad de las personas y los objetos en una habitación, se imponen requisitos básicos sobre la iluminancia cilíndrica ĒZ y el modelado.
Por lo tanto, ĒZ debe ser tan alto como 150 lx en las habitaciones utilizadas para la comunicación. El modelado es la relación entre la iluminancia cilíndrica y horizontal en un punto específico y debe estar entre 0,3 y 0,6.
A). Parámetros básicos utilizados en la iluminación
El flujo luminoso es la cantidad de energía por segundo en forma de luz emitida por una fuente de luz. Se mide en lm. Es entonces una medida de la potencia de la luz emitida por una fuente de luz.
Abreviatura: Φ (phi)
La unidad de medida es lm (lumen).
La intensidad luminosa describe la cantidad de luz que se irradia en una dirección particular. Esta es una medida útil para dirigir elementos de iluminación como reflectores o lentes. La curva de distribución de intensidad luminosa (LDC) muestra la distribución espacial de la intensidad luminosa.
Abreviatura: I
La unidad de medida es cd (candela).
3.Iluminancia
La iluminancia se calcula como la cantidad de flujo luminoso que cae sobre una superficie particular. Las normas pertinentes especifican la iluminancia requerida (por ejemplo, EN 12464 "Iluminación de lugares de trabajo interiores").
Iluminancia E(lx) = flujo luminoso (lm)/área (m2)
Abreviatura: E
Unidad de medida: lx (Lux)
4.Luminancia
La luminancia es el único parámetro básico de iluminación que percibe el ojo.
Describe, por un lado, la impresión de brillo de una fuente de luz y, por otro, una superficie y, por lo tanto, depende en gran medida del grado de reflexión (color y superficie).
Abreviatura: Unidad L: cd/m2
Con la luz adecuada en el momento adecuado, la iluminación centrada en el ser humano (HCL) crea un entorno de trabajo que simula los cambios en la luz natural del día con sus efectos visuales, biológicos y emocionales. Para conseguirlo, las luminarias son controladas por un sistema de control inteligente con perfiles de luz adecuados.
A través de las temperaturas de color y los niveles de iluminancia, la iluminación centrada en el ser humano (HCL) puede simular el curso de la luz natural del día de tal manera que proporciona un apoyo positivo para el ritmo circadiano humano (nuestro "reloj interno"). Un color de luz blanca neutro o frío, por ejemplo, puede energizar por la mañana. La cálida luz blanca es relajante e ideal para la noche. HCL apoya la salud, el bienestar y el rendimiento.
La luz tiene un triple efecto:
-Iluminación del área de trabajo de conformidad con las normas pertinentes
-Sin deslumbramiento y conveniente
-Iluminación que mejora la arquitectura
-Creación de escenas y efectos
-Apoyar el ritmo circadiano de las personas
-Estimulante o relajante
La evolución de la tecnología de iluminación ha provocado un cambio de criterio con respecto a lo que se considera iluminación correcta.
Con un enfoque convencional de la iluminación, tenemos que considerar obtener un nivel de iluminación suficiente con una distribución de brillo armoniosa. También la limitación del deslumbramiento y la evitación de reflejos son atributos importantes para proporcionar una solución de iluminación cómoda. Con estas características podemos conseguir un buen modelado espacial. Otro criterio importante está relacionado con la calidad del color y la reproducción cromática. Utilizar el color de luz adecuado y con el CRI correcto proporcionará una mejor solución de iluminación
Pero los diseñadores de iluminación de hoy en día tienen que enfrentarse a nuevos desafíos. El HCL es una de las nuevas tendencias y, por lo tanto, los proyectos de iluminación tienen que considerar el cambio de las situaciones de iluminación debido al control personal. Al mismo tiempo, la eficiencia energética es una necesidad, así como la integración de la luz diurna en la ecuación. Además de eso, los diseñadores de iluminación consideran la luz como parte de los atributos del diseño de interiores.
Analicemos algunos de los principales conceptos de iluminación y los valores adecuados para una correcta iluminación.
