En diseño de iluminación , el método del lumen (también llamado método de la cavidad zonal ), es un método simplificado para calcular el nivel de luz en una habitación. El método consiste en una serie de cálculos que utiliza criterios de iluminancia horizontal para establecer una disposición uniforme de luminarias en un espacio. En su forma más simple, el método del lumen es simplemente el número total de lúmenes disponibles en una habitación dividido por el área de la habitación. [1] Para realizar este cálculo, se deben recopilar muchos factores, coeficientes, datos de lúmenes de la lámpara y otras cantidades. A pesar de la impresión científica de las ecuaciones del método lumen, el método contiene imprecisiones y suposiciones. Por lo tanto, el método del lumen normalmente no debe utilizarse como solución final independiente; debe utilizarse como herramienta en entornos particularmente uniformes de diseño de iluminación si se desea una técnica simple y aproximada de cuantificación de la iluminancia. [2]
Los factores de pérdida de luz (LLF) son los factores que deben considerarse al calcular el método Lumen. Los factores más importantes a considerar son:
El producto de todos estos factores es el factor de pérdida de luz (LLF) que luego se utiliza en la ecuación de iluminancia promedio.
Se proporciona una guía paso a paso en los libros de texto y en el Manual de iluminación del IESNA. [3]
En resumen, el método del lumen consiste en el cálculo de las "proporciones de cavidades" de los volúmenes superior, medio e inferior del espacio a iluminar. La cavidad inferior va desde el suelo hasta la altura de trabajo, la cavidad superior va desde el borde inferior de las luminarias hasta el techo y la cavidad intermedia es el volumen entre estos planos.
La reflectancia efectiva del techo, el piso y las paredes se estima a partir de datos tabulares. Los fabricantes proporcionan para cada diseño de luminaria un coeficiente de utilización, que representa la fracción de luz que se dirige al plano de trabajo, para las distintas proporciones de espacio calculadas.
Parte de la luz producida por las lámparas se pierde debido a condiciones de funcionamiento no ideales de las lámparas, suciedad en las luminarias o suciedad en las superficies de la habitación. Para todos estos se calcula un factor de pérdida de luz, basado en factores empíricos tabulados.
Dado el problema habitual de iluminación de obtener un nivel de iluminación medio en el plano de trabajo, el número de luminarias se puede calcular en función de la cantidad efectiva de luz útil que se ha calculado que cada luminaria emitirá. [4]
Dado que el método de la cavidad zonal solo proporciona un nivel de iluminación promedio, los fabricantes tabulan las relaciones recomendadas entre el espaciado y la altura de montaje que no deben excederse si se desea una iluminación uniforme.
El método lumen se puede manipular para resolver una variable particular. Esto es valioso porque se necesitan ciertos números en diferentes momentos del proceso de diseño. El “número de luminarias” es importante porque este número se puede utilizar para estimar los costos y diseñar el espaciamiento de las luminarias en un programa de cálculo de iluminación por computadora (Steffy 2002).
El valor CU debe ser obtenido por el fabricante de la luminaria que se va a evaluar. Para determinar la CU en la tabla del fabricante, se debe utilizar una relación de cavidades de la habitación (RCR). Además, se debe conocer la reflectancia del techo, paredes y suelo.
RCR = 5 x (alto de la habitación) x (ancho de la habitación + largo de la habitación) / [(ancho de la habitación) x (largo de la habitación)] [5]
Los lúmenes por lámpara deben obtenerse del fabricante de la lámpara.
Los factores de pérdida de luz se pueden calcular utilizando los métodos del manual del IESNA. A veces, las empresas individuales tienen su propia regla general para los factores de pérdida leve. El factor de lastre se puede obtener del fabricante del lastre.