Guía: 4 conocimientos de iluminación esenciales para comprar luces LED

El diseño de iluminación juega un papel crucial en los proyectos arquitectónicos y los resultados más efectivos a menudo se logran mediante cálculos de iluminación precisos en lugar de depender de 'reglas generales'.

Los sistemas de iluminación son especiales, involucran factores subjetivos y artísticos, y no solo deben garantizar la provisión de iluminación básica, sino también crear una atmósfera inmersiva para el entorno arquitectónico.

A continuación, Rice Lighting presentará los términos de uso común y algunos conceptos técnicos clave de los sistemas de iluminación.

1. Lumen: la unidad básica de flujo luminoso

De manera similar a cómo se mide la corriente eléctrica en amperios y el agua en galones, la salida de luz de una lámpara se mide en lúmenes. Mucha gente utiliza erróneamente los vatios para indicar el brillo de una lámpara, lo que puede generar confusión. En el pasado, cuando las bombillas incandescentes eran la norma, era posible describir el brillo en vatios debido a una correlación directa entre los lúmenes producidos y los vatios consumidos. Sin embargo, al comparar diferentes tipos de lámparas, utilizar vatios para describir el brillo puede generar confusión. De hecho, la eficiencia de convertir vatios a lúmenes varía según la tecnología de iluminación utilizada. Por ejemplo, una bombilla incandescente de 80 W, una lámpara fluorescente compacta de 20 W y una bombilla LED de 12 W producen aproximadamente la misma salida de lúmenes. Un error común acerca de la iluminación LED es que consume menos energía y, por lo tanto, será más tenue cuando se usa en una habitación. Esto se debe a la costumbre de utilizar vatios para describir el brillo, mientras que el enfoque correcto debería ser describirlo en lúmenes.

¿Cómo se pueden diferenciar entre varios tipos de lámparas? Introdujimos el concepto de 'eficacia luminosa' para describir cómo una lámpara convierte vatios en lúmenes, que es algo similar a las MPG (millas por galón) de un automóvil, que es esencialmente una medida de eficiencia. Si las tres bombillas siguientes producen 900 lúmenes, sus valores de eficacia luminosa se comparan de la siguiente manera:

Al igual que un automóvil con un alto MPG cuesta menos combustible por milla, una fuente de luz que produce más lúmenes por vatio cuesta menos energía. Por lo tanto, actualizar a LED es una de las mejores cosas que puede hacer para mejorar la eficiencia energética de un edificio desde una perspectiva financiera.

Los lúmenes son valiosos para describir la salida de luz de una lámpara. Sin embargo, a menudo utilizamos una unidad de medida diferente para la iluminación requerida en un área específica. Imaginemos un escenario en el que 10.000 lúmenes de luz podrían ser suficientes para una oficina pequeña, pero en un almacén grande su efecto sería muy insignificante. Así, el concepto de iluminancia se emplea para definir las necesidades de iluminación en un entorno construido.

2. Iluminancia: lúmenes por unidad de área

La iluminación requerida para un espacio determinado generalmente se expresa en valores de iluminancia (lx) y no se ve afectada por el tamaño del espacio. Generalmente existen dos unidades de medida comunes para describir los valores de iluminancia:

Dado que la iluminancia se especifica por unidad de área, el tamaño de la habitación no es importante. Una iluminancia de 50 fc significa lo mismo para una oficina de 500 pies cuadrados y 2500 pies cuadrados. La diferencia es que una oficina más grande requiere más accesorios para lograr 50 fc. La Sociedad de Ingeniería de Iluminación de América del Norte (IESNA) proporciona los valores de referencia de diseño de iluminancia correspondientes para diferentes clasificaciones de espacios en el Manual de iluminación de IESNA.

En el diseño de iluminación real, la iluminancia variará hasta cierto punto debido a la diferente separación entre las lámparas y la forma de sus haces. Sin embargo, se aceptan ligeras diferencias a menos que algunas áreas sean demasiado oscuras o demasiado brillantes. La iluminancia no sólo depende de la distribución de la luz, sino también de las características de la habitación, como la altura del techo y el color de la superficie. Los cálculos manuales de iluminación son complicados, pero en el diseño moderno, estos procesos básicamente pueden completarse automáticamente mediante software.

3. Luminosidad: Forma del haz de la luminaria.

El ángulo del haz es otro aspecto esencial que consideran los diseñadores de iluminación. Por ejemplo, los focos concentran su potencia en un haz estrecho hacia abajo, mientras que los troffers distribuyen su potencia en un área lo más grande posible para lograr una iluminación uniforme.

No asuma que se pueden utilizar dos bombillas en la misma aplicación sólo porque tienen la misma forma de base.

Incluso si la salida total de lúmenes es correcta, una lámpara con una forma de haz incorrecta puede provocar fácilmente una iluminación desigual. La forma del haz de luz de una lámpara es tridimensional y puede simularse mediante un software de diseño de iluminación. Debido a que es difícil presentar perfectamente un efecto de haz 3D en un dibujo de iluminación, generalmente se representa mediante un haz 2D. Sin embargo, a través del modelo del producto en el software, también podemos simular una viga completa en 3D.

4. Temperatura de color y reproducción cromática

Generalmente, utilizamos dos indicadores para describir el rendimiento del color de la iluminación. Un indicador es una descripción de la fuente de luz en sí y el otro es una descripción del efecto de la fuente de luz que brilla sobre el objeto.

La temperatura de color (CCT) describe el color de la fuente de luz. Cada CCT tiene diferentes aplicaciones, y no es posible decir qué color es el 'mejor', lo que necesitamos es el más 'adecuado'.

El índice de reproducción cromática (CRI) describe la fidelidad con la que la fuente de luz reproduce el color de objetos y superficies. El CRI máximo es 100, lo que describe una fuente de luz que coincide con la calidad de la luz solar; sin importar cuál sea el escenario de aplicación, cuanto mayor sea el CRI, mejor.

1) Utilice valores de temperatura para describir el color de la iluminación.

Los objetos emiten luz de un color característico según su temperatura. Por este motivo, la lava volcánica se ve roja. El mismo principio se aplica a las estrellas. Por ejemplo, las estrellas amarillas como el sol son más calientes que las estrellas rojas y las estrellas azules son más calientes que las amarillas. En física, este comportamiento se describe mediante un concepto abstracto llamado 'cuerpo negro', que es un objeto que sólo emite luz cuando se calienta y cada temperatura coincide con un color específico.

En principio, la temperatura de color de una fuente de luz es la componente de color de la fuente de luz en comparación con la componente de color de un cuerpo negro absoluto calentado a una temperatura determinada. Si los dos son iguales, la temperatura del cuerpo negro absoluto en este momento se considera el valor de temperatura de color de la fuente de luz.

Por lo tanto, la lámpara no se calienta realmente hasta la temperatura de color correspondiente, sino que se utiliza este sencillo método de medición para asignar números a los colores. Si una lámpara tiene un CCT de 4000K, puede emitir el mismo color que un 'cuerpo negro' a una temperatura de 4000K, pero la fuente de luz en sí no alcanzará esta temperatura. En la mayoría de los edificios residenciales y comerciales, el rango CCT está entre 2700K (amarillo-blanco) y 6500K (blanco azulado).

El color de la mejor iluminación depende de las preferencias personales, pero los siguientes principios se aplican a la mayoría de los diseños de iluminación como referencia: Las temperaturas de color bajas, como 2700 K, generalmente se consideran 'cálidas' y tienden a tener un efecto relajante. La temperatura de color cálida CCT es más popular en dormitorios, habitaciones de hotel y restaurantes. Los colores cálidos son menos adecuados para ambientes comerciales e industriales, donde el efecto relajante puede resultar contraproducente. Las temperaturas de color altas, como 6500 K, se consideran 'frías' y tienden a tener un efecto motivador y aumentar la conciencia de las personas. Se prefieren en escenarios donde se requiere máxima visibilidad, como la fabricación de alta precisión. El uso de colores fríos en casas y apartamentos puede retrasar el sueño y algunas personas pueden sentirse un poco estresadas cuando permanecen en temperaturas de colores fríos durante mucho tiempo. Los valores de temperatura de color (CCT) de alrededor de 4000 K pueden considerarse 'neutrales' y relativamente equilibrados. La luz blanca neutra, cercana a la luz natural, es un color de iluminación ideal para oficinas, aulas, cocinas y otras áreas donde se requiere atención durante mucho tiempo.

2) El impacto de las fuentes de luz sobre objetos y superficies.

Incluso si dos lámparas tienen el mismo valor de temperatura de color (CCT), su calidad de iluminación puede ser diferente debido a los diferentes índices de reproducción cromática (CRI) de las fuentes de luz. El concepto de CRI, también lo mencioné en mi artículo anterior, puedes echarle un vistazo si estás interesado.En general, las fuentes de luz se pueden dividir en fuentes de luz artificial y fuentes de luz natural. En la mayoría de los casos, nos preocupa la calidad del color de las formas de iluminación artificial, como los LED y las lámparas fluorescentes. La introducción del índice de reproducción cromática (CRI) tiene como objetivo ver qué tan bien la fuente de luz puede reproducir el color de los objetos en comparación con la luz del día o la luz del sol (fuentes de luz naturales). Un CRI de 100 significa que la fuente de luz es tan buena como la luz solar. Aquí agregaré algunos principios simples adicionales sobre el índice de reproducción cromática (CRI). Todos sabemos que la luz natural (como la luz solar) es una combinación de todos los colores del espectro de luz visible. El color de la luz del sol es blanco y el color de los objetos expuestos al sol está determinado por los colores que refleja. Por ejemplo, una manzana roja parece roja porque absorbe todos los colores del espectro excepto el rojo, que refleja. Cuando utilizamos fuentes de luz artificial, como luces LED, intentamos 'reproducir' los colores de la luz natural para que los objetos parezcan como si estuvieran bajo luz natural.

Si miras de cerca, encontrarás que una fuente de luz con un CRI alto puede reproducir mejor el color de un objeto porque tiene un espectro más completo. Si la composición espectral de nuestra luz LED es diferente a la de la luz natural, el efecto del objeto se verá comprometido.

Aunque las bombillas incandescentes y halógenas tienen una baja eficiencia energética, su CRI es muy alto, lo que es un ideal de 100. Las lámparas fluorescentes tienden a tener un valor de CRI más bajo y las lámparas de baja calidad tienen un CRI inferior a 70.

El valor CRI de las luces LED varía mucho según la calidad del producto. Los productos de gama baja tienen un CRI inferior a 70, mientras que las luces LED de alto rendimiento pueden tener un CRI cercano a 100.

Si se trata de una lámpara con certificación ENERGY STAR, el CRI generalmente es tan bajo como 80, lo que significa que debes intentar encontrar lámparas con la etiqueta de certificación para obtener una iluminación de alta calidad. Los productos con la etiqueta ENERGY STAR significan que la calidad de la iluminación es confiable porque ha superado rigurosas pruebas de laboratorio.

Por supuesto, a la hora de elegir bombillas LED, cuanto mayor sea el CRI, mayor será el precio. Sin embargo, para algunos lugares, el indicador CRI es realmente muy importante, como las galerías de arte y las tiendas de los centros comerciales.

Gracias por leer :)

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