Ayuda TeKton3D - iMventa

Manual TK-HE3

 

 

 
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Descripción

El contenido de este manual se resume en estos puntos:

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1.- Introducción

Este capítulo del manual de TeKton3D pretende ser una introducción a la utilización del módulo TK-HE3 - Iluminación de interiores. Este módulo permite realizar cálculos luminotécnicos sobre los espacios de un edificio de TeKton3D, lo que amplía las posibilidades del programa, pudiendo utilizarlo para obtener la documentación justificativa del cumplimiento de las exigencias básicas HE3 y SUA4 del Código Técnico de la Edificación.

Para utilizar este módulo es necesario partir de un edificio ya definido, que al menos contenga los espacios, definidos con su actividad (ver capítulos 1.6 y 2.1 del presente manual). A partir de ahí el programa sólo requiere unos pocos pasos:

  1. Revisar los datos de los espacios, para definir las comprobaciones a realizar en cada uno de ellos.
  2. Elegir una determinada distribución de luminarias.
  3. Calcular y comprobar los resultados obtenidos. En un capítulo de TK-HE3 el cálculo se hace de forma independiente en cada espacio, por lo que no necesitará definir toda la instalación de iluminación para saber los resultados en un sólo espacio.

TK-HE3 realiza el cálculo espacio por espacio, pudiendo realizar el cálculo sobre todo el edificio o sobre uno o varios espacios concretos. El programa realiza cálculos de alumbrado normal y/o de emergencia, dependiendo del tipo o tipos de luminarias que se encuentren en el interior del espacio:

En este ejemplo se abordará el caso de un edificio industrial compuesto por una nave y un edificio de oficinas adosado a la misma, del que se irán estudiando algunos de los recintos para que el usuario pueda familiarizarse con el uso del programa. El punto de partida de este manual será el edificio del "Edificio industrial" que debe tener instalado en el directorio iMventa\TeKton3D\Ejemplos\08. Edificio industrial.tk Este ejemplo ya tiene un capítulo de iluminación totalmente definido, pero para practicar con los ejemplos que aquí se exponen, es recomendable que cree uno nuevo desde Datos/Capítulo nuevo/Instalación de iluminación (Ayuda TeKton3D - iMventa) y empiece de cero.

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2.- Conceptos básicos

Antes de empezar a crear luminarias y calcular los niveles de iluminación en cada espacio, es conveniente hacer una introducción a los conceptos básicos de la luminotecnia, así, para el correcto manejo del programa es conveniente conocer los siguientes conceptos:

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3.- Cálculo de alumbrado normal en un recinto


3.1.- Ajustar las propiedades del espacio

En este primer ejemplo se abordará el alumbrado del aparcamiento el edificio, situado en la "planta sótano". Antes de empezar  a añadir las luminarias, será necesario revisar las propiedades del recinto, para comprobar que el cálculo va a ser correcto. Sitúe la vista en planta, y con los espacios visibles (mejor en modo alámbrico) haga doble clic sobre el aparcamiento (el espacio grande que se indica en la figura siguiente):

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Al hacer doble clic sobre el espacio, accederá a un cuadro de diálogo con tres solapas. Cada una de ellas contiene la siguiente información:

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3.1.1.- Solapa Actividad

En esta solapa aparecen las comprobaciones que se van a realizar sobre el espacio, y los límites que se van a aplicar a las distintas magnitudes calculadas. En un primer momento, el programa determina unos valores por defecto que dependen de la Actividad. Conviene que el usuario revise incluso modifique estos valores si es necesario. La solapa Actividad contiene las siguientes opciones:

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3.1.2.- Solapa Geometría

En esta solapa encontrará las siguientes opciones:

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3.1.3.- Solapa Cálculo

En esta solapa por norma general no será necesario hacer modificaciones. Las opciones disponibles son:

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3.2.- Generar luminarias con el asistente

Cierre el cuadro anterior con el botón Aceptar. Mantenga seleccionado el espacio, y haga clic en el botón Ayuda TeKton3D - iMventa para abrir el asistente (Insertar/Asistente). Se abrirá el siguiente cuadro de diálogo, que debe ir rellenando de arriba a abajo:

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Para utilizar el asistente lo primero que debe hacer es seleccionar un modelo de luminaria de la base de datos del programa; para ello, haga clic en el botón y seleccione la luminaria IND-EST-1x58 (estanca con un tubo fluorescente de 58 W), tal y como se indica en la figura siguiente:

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En la parte derecha de la ventana verá que se representan las dimensiones en planta de la luminaria (158x10 cm) y sus curvas de distribución para el plano 0º-180º (azul continua, se corresponde con el ancho de la luminaria) y 90º-270º (marrón discontinua, correspondiente al largo). Tenga en cuenta que el plano 0-180º se corresponde con el plano x'z' del símbolo que representa la luminaria y el plano 90-270º se corresponde con el plano y'z'. De todas formas, el programa permite representar en 3D los sólidos fotométricos de las luminarias, con los que se puede comprobar si la orientación de la luminaria es la adecuada.

Una vez seleccionada la luminaria, acepte el cuadro anterior, y justo debajo del botón con el que ha seleccionado la luminaria, indique que la luminaria está adosada al techo:

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Ahora preste atención a la lista que hay en la parte media del cuadro. Esta lista contiene los espacios seleccionados, mostrando en cada uno de ellos una serie de datos:

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Por tanto, el asistente propone la colocación de 11 luminarias para alcanzar los mínimos exigidos. Antes de cerrar el asistente, ajuste las opciones para distribuir las luminarias como se indica: 

Cuando haya terminado, cierre el asistente con el botón Aceptar, y verá que se generan las luminarias, siguiendo la distribución que aparecía en la figura anterior:

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3.3.- Calcular el espacio

Ahora puede realizar un cálculo para ver el comportamiento de las luminarias. Mantenga seleccionado el espacio y haga clic en el botón Ayuda TeKton3D - iMventa (Calcular/Calcular). Se abrirá entonces el diálogo Proceso de cálculo en el que aparece un resumen de los resultados obtenidos:

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Estudiando cada uno de los resultados:

Entonces, el siguiente paso será optimizar algo más la instalación, ya que aun siendo eficiente (VEEI=2,4) el sobredimensionado de la instalación conduce a un derroche innecesario de energía. 

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3.4.- Redistribuir las luminarias

Para afinar algo más el cálculo, elimine las dos luminarias que se indican en la figura siguiente y desplace un poco las demás para centrar un poco la distribución. Puede mover las luminarias seleccionándolas y haciendo uso de las teclas del cursor; por cada pulsación, cada luminaria se moverá una distancia igual al paso del entramado, que puede ajustar en Herramientas / Plano de trabajo (Ayuda TeKton3D - iMventa). Intente dejar las luminarias como se indica en la figura de la derecha:

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Vuelva a calcular ahora para ver qué resultados se obtienen:

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La iluminancia media mantenida ha bajado hasta los 119 lux, y la mínima a nivel de suelo está en 61 lux. A la vista de los resultados, tal vez sea posible poner una luminaria con una lámpara de potencia menor, y seguir obteniendo una iluminancia media por encima de 75 lux. Por tanto, haga doble clic en cualquiera de las luminarias y asigne el modelo "IND-EST 1x36":

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A continuación, mantenga la luminaria seleccionada y vaya a la opción de menú Datos/Copiar Propiedades (Ayuda TeKton3D - iMventa). En el cuadro de diálogo que se abre seleccione "Modelo" y ciérrelo haciendo clic en Aceptar.

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Después, seleccione todas las luminarias para copiar el modelo "IND-EST 1x36" a las demás

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Vuelva a calcular el espacio para ver los resultados:

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Ahora surge el problema de la iluminancia mínima a nivel de suelo, que en algunos puntos es inferior a los 50 lux que exige el DB-SUA4. Para corregirlo es necesario redistribuir las luminarias, para evitar en lo posible la aparición de zonas oscuras. Para saber dónde están esas zonas oscuras, seleccione el espacio y haga clic en el botón Ayuda TeKton3D - iMventa (Resultados/Generar gráficas 3D). En el cuadro de diálogo "Gráfica 3D" seleccione la gráfica de "Iluminancia mantenida (Em) del alumbrado normal en el suelo"; para mayor claridad a la hora de representar los resultados, no olvide marcar la opción Dibujar 10 curvas entre los niveles máximo y mínimo.

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Tras cerrar el cuadro anterior, el programa genera la gráfica indicada, con las curvas isolux (en cualquier momento puede eliminar la gráfica con el botón Ayuda TeKton3D - iMventa). Las zonas señaladas con las flechas rojas son las que están provocando que no se cumplan los valores de la iluminancia mínima a nivel de suelo:

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Para resolver este problema, mueva las luminarias como se indica en la figura siguiente; recuerde que resulta muy sencillo mover las luminarias si utiliza las flechas del cursor:

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Sin embargo, si hace un cálculo ahora, verá que la parte izquierda del recinto tiene una iluminación más uniforme, pero el saliente de la derecha no termina de estar bien iluminado:

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Para solucionar el problema de la iluminación del saliente habrá que colocar una luminaria más. Seleccione la luminaria que ya hay y gírela 90º pulsando dos veces la tecla G. Luego colóquela convenientemente, y con la opción de menú Edición/Duplicar (Ayuda TeKton3D - iMventa) cree una copia, hasta dejar la distribución de luminarias como se indica en la figura de la derecha:

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Realice ahora el cálculo para ver si han mejorado los resultados:

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La iluminancia media mantenida se queda en 84 lux, la mínima a nivel de suelo se queda en 54 lux (muy ajustado al límite) y el VEEI sigue dentro de los límites admisibles. En el apartado siguiente se verá cómo solucionar el problema del UGR.

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3.5.- Solución de problemas del índice UGR

La única comprobación que falla ahora es la comprobación del índice UGR que sigue quedando por encima de 25. Para ver en qué puntos está saliendo un UGR alto, cree una gráfica (Resultados/Crear gráficas 3D Ayuda TeKton3D - iMventa) de "índice de deslumbramiento unificado (UGR) del alumbrado normal"; esta gráfica se distingue mejor con gradiente de colores en lugar del gradiente de grises:

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La gráfica obtenida muestra que en una franja considerable se está alcanzando un índice UGR demasiado alto. Si hace el cálculo probando otras direcciones, verá que hay otras zonas que presentan el mismo problema.

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Curvas UGR con la mirada del observador a 90º Curvas UGR con la mirada del observador a 180º Curvas UGR con la mirada del observador a -90º

En cualquiera de las cuatro direcciones principales aparece el mismo problema, especialmente a 0º y 180º. Cuando existen problemas por un índice UGR excesivo, se puede buscar una de las siguientes soluciones:

En principio en este caso no es posible seguir la primera solución, porque no es posible poner las luminarias más allá del techo. Tampoco tendría sentido optar por acabados más brillantes en un sótano que se emplea como aparcamiento.  Sin embargo, sí que es posible encontrar una luminaria cuyo difusor se comporte mejor de cara al deslumbramiento. Cuanto más vertical es la iluminación que produce una luminaria, menos deslumbra al observador. Para saber en qué medida es vertical o no la iluminación producida por una determinada luminaria hay que fijarse en las curvas de distribución.

La luminaria IND-EST 1x36 tiene una curva de distribución demasiado estirada hacia los lados. Esto quiere decir que el haz de luz se abre hacia los lados de la luminaria, siendo fácil que provoque deslumbramiento. Sin embargo, la luminaria IND-EST-A 1x36, que lleva la misma lámpara que la otra, tiene otro difusor que proporciona una iluminación mucho más vertical.

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Curvas de distribución de la luminaria IND-EST 1x36 Curvas de distribución de la luminaria IND-EST-A 1x36

Entonces, será aconsejable sustituir el modelo de lámpara previsto al principio por la IND-EST-A 1x36, para disminuir el deslumbramiento. Si cambia el modelo y luego realiza un cálculo, verá que el UGR desciende hasta 24,1 para a=0º, dentro de los límites admitidos por la norma UNE.

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3.6.- Generación de documentación

La forma de generar planos y listados en el capítulo de TK-HE3 es similar a como se hace en otros capítulos de TeKton3D. TK-HE3 permite generar la siguiente documentación:

Para obtener más información sobre la gestión de listados y planos en TeKton3D, consulte el capítulo Resultados.

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4.- Comprobaciones locales en zonas concretas de un recinto


4.1.- Introducción

El cálculo realizado en el ejemplo anterior es el más sencillo que puede hacerse con TK-HE3, y como se ha visto, consiste en el cálculo de la iluminancia en todos los puntos del plano de trabajo, del plano del suelo y del índice UGR en un plano concreto. Pero en ocasiones es necesario complementar estos cálculos con otras comprobaciones locales, siendo necesario entonces utilizar los elementos y ejes de comprobación.

Este tipo de elementos se utilizan para definir zonas concretas de un recinto en las que se quiere aplicar un criterio específico:

Un buen ejemplo de cómo aplicar estos elementos al alumbrado normal podría ser el de la nave de este edificio. La nave tiene varias zonas destinadas a usos diferentes, destacando la línea de montaje, donde debe haber puestos fijos de trabajo . En este caso puede resultar interesante plantear un alumbrado general para toda la nave, e intensificar con unas luminarias específicas la línea de montaje.

El alumbrado general de este recinto se haría exactamente igual que se ha hecho con el aparcamiento. A la hora de revisar las propiedades del recinto, puede dejar los valores que aparecen por defecto con la actividad "Escaleras, cintras transportadoras, tramos de carga", asociada a este espacio (Em=150 lux en el plano de trabajo, Emin=100 lux en el suelo,  Ra>40), con la excepción de:

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En el ejemplo encontrará este recinto resuelto con una distribución de 16 luminarias pendulares con referencia "IND-PEND-HIE250", que proporciona una iluminancia media mantenida de 179 lux en el plano de trabajo.

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4.2.- Iluminancia en la línea de montaje

Para definir la iluminación en la línea de montaje, dibuje un eje de comprobación (Insertar/Eje de comprobación Ayuda TeKton3D - iMventa) sobre la línea central que aparece en los planos de referencia. Puede simplificar la zona arqueada con una poligonal, tal y como se indica en la figura siguiente:

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Para manejar el eje de comprobación con mayor claridad, desactive la visibilidad de los planos de referencia (Ayuda TeKton3D - iMventa), ya que las líneas superpuestas pueden ser confusas. A continuación, sitúe el eje a la altura correcta siguiendo estos pasos:

  1. Seleccione todos sus tramos y vaya a Edición/Mover (Ayuda TeKton3D - iMventa).
  2. Después haga clic en un punto cualquiera del dibujo.
  3. Por último, vaya a la opción del menú contextual Coordenadas (Ayuda TeKton3D - iMventa), e indique un incremento en Z de 1,75 m (el suelo de este espacio está a 0,55 m. de la cota inferior de la planta,  más 1,20 m. de altura del plano de trabajo, resultan 1,75 m.).

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Icono alerta La introducción manual de coordenadas también es accesible desde la tecla M.

Ahora que el eje se encuentra bien colocado, haga doble clic en cualquiera de sus tramos para indicar sus propiedades de cálculo. Rellene los distintos campos como se indica:

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Tras editar el eje, manténgalo seleccionado, y con la herramienta Copiar propiedades (Ayuda TeKton3D - iMventa) iguale todas las propiedades a los demás tramos del eje:

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Cuando todos los tramos del eje tengan sus propiedades definidas, inicie el cálculo (Ayuda TeKton3D - iMventa) para comprobar los resultados obtenidos con la iluminación prevista. Lógicamente, esta iluminación debe ser insuficiente para los niveles que se le exige al eje, y así se indicará en el panel de errores.

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Para ver de forma más exacta los resultados en el eje, genere una gráfica (Ayuda TeKton3D - iMventa) del tipo "Iluminancia mantenida (Em) del alumbrado normal en ejes de comprobación".

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Está claro que la línea necesita de un alumbrado adicional. Por ejemplo, puede probar con unas luminarias similares a las empleadas en el aparcamiento, suficientemente alejadas del techo, por ejemplo, a 3,00 metros del suelo. Para añadirlas, sitúe la cota sobre planta en 3,55, y vaya a Insertar/Luminaria (Ayuda TeKton3D - iMventa). Antes de dibujar el símbolo, el programa le pedirá que elija un modelo de luminaria, escoja "IND-EST 2x36". Después distribuya las luminarias por encima de la línea de montaje, tal y como se indica en la figura siguiente:

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Ayuda TeKton3D - iMventa Tenga en cuenta que si tiene activada la referencia automática y hace clic sobre un punto del eje de comprobación, la luminaria se situará a la altura del eje de comprobación (1,75) y no a la deseada (3,55).

Si realiza el cálculo con la distribución anterior, verá que se cumplen las exigencias mínimas:

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Sin embargo, el límite UGR queda por encima del admisible. Para solucionarlo existen diversas soluciones, pero antes de hacer valoraciones, será necesario evaluar el UGR en los puntos en los que realmente interesa.

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4.3.- Deslumbramiento en la línea de montaje

Para comprobar con exactitud el valor del UGR, es aconsejable utilizar los observadores UGR (Ayuda TeKton3D - iMventa), y colocarlos en las zonas que realmente interesan.

Los observadores UGR son símbolos que representan personas. El programa incorpora dos símbolos por defecto, uno para un observador sentado y otro para un observador de pie;  la diferencia entre uno y otro está en la altura del punto considerado para el cálculo, que se supone a la altura de los ojos. El punto de inserción de estos dos símbolos coincide con el suelo.

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En este ejemplo se colocarán los observadores de pie alrededor de la línea. Recuerde que el suelo de este espacio está a 0,55 metros del suelo, por lo que antes de dibujar los observadores UGR, debe situar la cota sobre planta en 0,55.

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Cuando estén colocados y orientados los observadores, edite uno de ellos para asignarle un límite del UGR más exigente (25). Después asigne este mismo límite a los demás con la herramienta Copiar propiedades (Ayuda TeKton3D - iMventa). Si inicia el cálculo después de tener colocados los observadores UGR como aparecen en la figura anterior, verá que el UGR sobrepasa el límite en uno de los observadores:

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Para solucionar el problema, viendo que la iluminancia en la línea de montaje es más que suficiente, puede subir las luminarias, (selecciónelas y pulse la tecla Subir página, cada pulsación moverá las luminarias hacia arriba una distancia igual al paso Z del entramado).

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Basta con desplazar las luminarias 20 centímetros para conseguir que el índice UGR descienda en los observadores.

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Ayuda TeKton3D - iMventa Para mostrar varias etiquetas informativas a la vez, como aparece en la figura anterior, seleccione las entidades en las que desea mostrar la etiqueta y pulse la tecla I.

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5.- Alumbrado de emergencia


5.1.- Recorridos de evacuación y equipos de seguridad

En este último ejemplo, se retomará el aparcamiento para diseñar el alumbrado de emergencia del mismo. Este alumbrado debe cumplir las exigencias mínimas del DB-SUA4, referidas a:

Volviendo al ejemplo del aparcamiento, dibuje ejes de comprobación (Ayuda TeKton3D - iMventa) siguiendo los recorridos de evacuación del recinto.

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No es necesario modificar las propiedades de estos ejes de comprobación, ya que por defecto se definen como vías de evacuación SUA4:

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Ahora sitúe los equipos de seguridad, utilizando los elementos de comprobación (Ayuda TeKton3D - iMventa). Por ejemplo, coloque un extintor (a 1,20 m. del suelo) y un cuadro eléctrico (a 1,40 m.) donde se indica:

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Al igual que ocurre con los ejes, los elementos de comprobación llevan asociado por defecto el tipo equipo de seguridad SUA4, que aplica las comprobaciones que exige el DB-SUA4; por tanto, no es necesario modificar sus propiedades.

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5.2.- Luminarias de emergencia

Ahora llega el momento de colocar las luminarias de emergencia. En este caso no puede utilizar el asistente (tampoco es lógico poner una distribución uniforme de luminarias de emergencia), así que tendrá que dibujarlas una a una en los lugares que corresponda. Para empezar, sitúe una sobre la puerta de salida del vestíbulo de independencia.

Fije la cota sobre planta en 2,20 m (las luminarias de emergencia deben situarse a una altura de más de 2,20 metros) y vaya a la opción de menú Insertar/Luminaria (Ayuda TeKton3D - iMventa), elija el modelo EMA-NP-215LM (dentro de Emergencias/Adosar), y colóquela sobre la puerta de salida:

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En principio el símbolo que representa a la luminaria quedará orientado con el área luminosa hacia abajo. Para girarlo 90º sobre su eje y, pulse SHIFT+G dos veces (el símbolo girará 45º por cada pulsación):

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Esta luminaria debería dar luz como para mantener los 5 lux en el extintor y el cuadro eléctrico. Siguiendo el mismo procedimiento, coloque otra luminaria sobre el otro extintor y más luminarias repartidas por los recorridos de evacuación:

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Para comprobar los niveles de iluminación en alumbrado de emergencia, calcule (Ayuda TeKton3D - iMventa) y genere una gráfica 3D (Ayuda TeKton3D - iMventa) del tipo "iluminancia mantenida (Em) del alumbrado de emergencia en ejes de comprobación", que es una gráfica similar a la utilizada en el apartado 4.3 para la línea de montaje.

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En este caso se ha obtenido una iluminación más que suficiente en las vías de evacuación, que oscila entre 1,1 y 5,3 lux. En los elementos de comprobación, los niveles de iluminación son también suficientes:

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Con el cálculo del alumbrado normal (apartado 3 de este capítulo) y de emergencia, el programa genera una tabla que justifica el cumplimiento del DB-SUA4 en el recinto. Para generar esta tabla, después de calcular el recinto, vaya a Resultados/Crear listado (Ayuda TeKton3D - iMventa) y elija "Ficha justificativa del cumplimiento del CTE-SUA4"

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6.- Añadir nuevas luminarias a la base de datos

La base de datos de luminarias de TK-HE3 (es una base compartida por la aplicación ILwin), no es una base cerrada, sino que el usuario puede crear nuevas luminarias o importar luminarias de archivos definidos con el estándar Eulumdat (*.ldt).

 Para incorporar a la base de datos del programa los datos de las luminarias de un fabricante, debe seguir los siguientes pasos:

  1. Descargue el fichero (o ficheros) Eulumdat (extensión ldt) del sitio web del fabricante (por ejemplo ERCO®, OSRAM®) a su equipo.
  2. Abra la Base de Datos de Luminarias (Archivo/Bases de Datos/Luminarias ), y sin necesidad de crear ninguna familia ni luminaria nueva, haga clic en Importar y seleccione el fichero (o ficheros) *.ldt que ha descargado anteriormente:

  1. Haga clic en Abrir, y las nuevas luminarias aparecerán organizadas en la Base de Datos:

Los archivos Eulumdat también añadirán información a la base de datos de lámparas ().

Icono alerta En algunos casos los fabricantes no incorporan a los ficheros LDT los factores de utilización. La ausencia de estos datos no imposibilita el cálculo, pero no podrá utilizar el asistente en las luminarias que no dispongan de dichos factores.

También podrá añadir nuevas luminarias manualmente si conoce todos los datos de la luminaria (y la lámpara), aunque el proceso es bastante laborioso (sobre todo para definir la distribución). Para obtener más información al respecto, consulte la ayuda del programa (F1).

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