En el 2019 la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) publicó una revisión y actualización de su reporte técnico sobre cálculos de alumbrado vial, la famosa CIE 140. Comparando la anterior versión, esta segunda edición incluye:
- Datos fotométricos de intensidad luminosa absolutos, considerando los productos LED.
- Mejora el cálculo del incremento del umbral (TI) y se corrige la fórmula de cálculo.
- Introduce la Relación de Iluminancia de Borde/Entorno (EIR), que sustituye a la relación de entorno (SR).
- Acepta el método de interpolación lineal para su aplicación tanto en las tablas-I como en las tablas-r.
- Un procedimiento para determinar la cantidad de puntos en dirección transversal para el campo de cálculo de aceras y bici-carriles.
- Redondeo de los decimales para resultados de cálculo.
- Una sección -Benchmark- para proporcionar un conjunto estándar de datos de entrada con fines de prueba, junto con resultados referencia de los criterios de calidad de iluminación calculados para las instalaciones de alumbrado vial.
El reporte técnico ISO/CIE puedes adquirirlo aquí.
Justamente sobre este último punto, el Benchmark, decidimos poner a prueba varios programas de cálculo luminotécnico vial y comparar los resultados.
Pero antes de entrar en detalle, vale la pena mencionar las publicaciones metodológicas que han sido consideradas por los desarrolladores de los programas que usamos:
Es curioso que la publicación CIE 140:2019 no referencia la norma EN 13201-3:2015, puesto que la actualización realizada tiene en cuenta aquellas metodologías incluidas en la EN 13201.
Los programas de cálculo probados fueron:
- DIALux evo 5.9.2.52160
- ReluxDesktop 2020.2.8.0
- LITESTAR 4D Open 7.00
- Ulysse 3.5.3
Al revisar las notas de cada programa (a junio de 2021) ninguno manifiesta calcular bajo la segunda edición del reporte CIE 140, en ese sentido cada software se configuró con la opción para calcular prestaciones de iluminación bajo parámetros EN-13201:2015.
Estructura geométrica para cada situación:
Se recrearon las siete situaciones establecidas en CIE 140:2019, cada situación particular tiene su propio archivo de datos fotométrico.
Para todas las situaciones se consideró, superficie de la calzada como R3, factor de mantenimiento como 0,80 y edad del observador de 23 años.
Resultados por cada programa de cálculo:
Estos fueron los criterios de calidad probados:
- Luminancia media, L (cd/m²)
- Uniformidad general de luminancia, Uo
- Uniformidad longitudinal de luminancia, Ul
- Incremento de umbral, ƒTI (%)
- Luminancia de velo equivalente, Lv (cd/m²)
- Relación de iluminancia de borde, EIR
- Iluminancia media, Eh (Lx)
- Uniformidad de iluminancia, Uh
Se puede decir entonces que un programa informático que calcule los parámetros anteriores pasa la prueba, si los resultados de las siete situaciones coinciden individualmente con los resultados referencia CIE 140:2019.
Conclusiones:
- Determinar el margen de error de un software de cálculo para iluminación vial resulta relativamente sencillo, siempre y cuando se sigan las condiciones metodológicas establecidas por la norma CIE 140:2019.
- Aunque la CIE no especifica un porcentaje máximo de error aceptable para cada criterio de calidad, dicha determinación podría quedar bajo la jurisdicción de cada país, conforme a sus regulaciones, para establecer los porcentajes de error admisibles.
- En la fecha de la prueba, se constató que ninguno de los programas evaluados realiza cálculos conforme a los parámetros completos de la norma CIE 140:2019, sino que más bien indican hacerlo bajo los parámetros de la norma EN 13201-3:2015.
- Aquellos programas que manifiestan realizar cálculos bajo la norma CIE 140 lo hacen, pero haciendo referencia a la primera edición del año 2000.
- De los programas evaluados, únicamente uno proporciona el valor de luminancia de velo equivalente, Lv; sin embargo, su entrega no se ajusta de manera adecuada por carril.
- La mayoría de ellos presenta un porcentaje de error considerable en el cálculo del Incremento de umbral, ƒTI, cuando la altura de montaje es baja (4m); no obstante, es importante señalar que estas alturas de instalación no son habituales en sistemas de iluminación urbana.
- Se puede concluir que el software de cálculo de iluminación para sistemas viales que opera bajo los parámetros de la norma EN 13201-3:2015 también lo hace bajo la norma CIE 140:2019.
Dado que estos programas de cálculo luminotécnico vial, lo hacen actualmente bajo prestaciones de iluminación por parámetros EN-13201:2015, los cambios que tendrían que hacer los desarrolladores de software es mínimo para ajustarse a la segunda edición CIE 140.
Fuentes:
– CIE 140:2019, Road Lighting Calculations.
– EN 13201-3:2015, Iluminación de carreteras, parte 3: Cálculo de prestaciones.