Ejemplo paso a paso de cálculo de exigencias del CTE DB HE3

En el artículo anterior analizamos la sección HE3 del Documento Básico de Ahorro de Energía dedicada a la eficiencia energética de las instalaciones de iluminación. Se trata de un método de cálculo aparentemente sencillo, y que se puede realizar de manera manual, si la precisión necesaria no es muy alta, o bien a través de un programa informático, que ejecutará los cálculos, y que podrá establecerse como documento reconocido. Dedicamos este post al desarrollo de un ejemplo paso a paso de cómo calcular y justificar los valores mínimos requeridos por el DB HE3 para la justificación de sus exigencias.

iluminacion oficina cte db he3

25-04-14

En este caso vamos a desarrollar el cálculo de manera manual mediante el método de los lúmenes.Vamos a justificar y calcular la iluminación general de una zona de un local destinado a oficinas.

Descripción del local

Se trata de un local comercial que va a iniciar su actividad como oficina. Esto supone un cambio de actividad respecto de la situación anterior, y en la que determinadas zonas (estancia oficina y sala de reuniones) implican un valor más bajo de la Eficiencia Energética de la Instalación límite (VEEI). El local en cuestión, tiene planta rectangular, una única fachada a vía pública y cuenta con medianeras en los límites laterales y en el fondo:

planta local DB HE3

Caracterización y cuantificación de las exigencias

El valor de VEEI límite lo determina la tabla 2.1, que para la actividad de oficina supone un valor límite de 3:

tabla 2.1 CTE DB HE3

El resto de estancias no ven alterado su VEEI por lo que no es necesario justificarlas y no se modifican.

La tabla 2.2 establece la potencia máxima instalada en iluminación, teniendo en cuenta la potencia de la lámpara y su equipo auxiliar. Para el uso Administrativo (oficina) su valor límite es de 12 W/m²:

tabla 2.2 CTE DB HE3

La instalación de iluminación dispondrá de sistema de control mediante encendido y apagado manual, y no requiere sistema de aprovechamiento de la luz natural, en la estancia oficina con acristalamiento al exterior, que regule proporcionalmente y de manera automática por sensor de luminosidad, el nivel de iluminación en función del aporte del luz natural, de las luminarias.

Cálculo de la instalación de iluminación de la estancia oficina

Datos previos

El uso de la zona a iluminar se corresponde con el de tareas y trabajos de oficina: leer, tratamiento de datos, escritura,… por lo que los valores Em, UGR y Ra se obtienen de la norma UNE EN 12464.1: 500, 19 y 80 respectivamente.

une 12464-1 eficiencia iluminación

El DB HE3 determina que los parámetros que definen la calidad y confort lumínico deben establecerse en la memoria de proyecto, y a efectos de cumplimiento de las exigencias de la sección HE3, se consideran aceptables los valores establecidos por la norma UNE EN 12464-1 y UNE EN 12193.

El índice del local K se obtiene a partir de las dimensiones de la zona: ancho y largo (axb):

cotas estancias DB HE3

y altura respecto del plano de trabajo, hasta el plano de las luminarias:

altura plano trabajo luminaria

Para el cálculo se sustituyen los valores de:

– a = 4,10 m

– b = 5,92 m

– H = 2,90 – 0,85 = 2,05 m

En la fórmula de Índice del local K:

Indice iluminación valor K

El valor obtenido para K es de 1,18 en la zona oficina.

Seleccionamos el tipo de luminaria en función del uso de la zona. Para este caso vamos a considerar lámpara Downlight de LED empotrable en techo (iluminación general y directa) con las siguientes características aportadas por el fabricante:

downlight iluminación eficiente LED

El siguiente paso consiste en calcular el flujo luminoso total (Φt) de la estancia, y a partir de ahí el número de luminarias necesarias (N). Para ello debemos establecer dos factores:

Factor de mantenimiento, Fm = 0,8, ya que se considera un nivel de suciedad normal.

Coeficiente de utilización Cu, que aporta el fabricante en función del valor K del local, y los coeficientes de reflexión de suelo paredes y techo, obtenidos mediante tablas como esta:

reflexiones paredes techo suelo iluminacionPara este cálculo determinamos los siguientes valores de reflexión (ρ):

Techo= 0,70; Paredes = 0,50; Suelo = 0,20

Acudimos a la tabla de producto para el cálculo de Cu:

Coeficiente utilizacion luminaria Interpolamos: (83+93)/2 = 0,88 = Cu.

Realizamos el cálculo del flujo total:

Φt = (Em x S)/ (Cu x Fm), donde S es la superficie en m² de la zona

Φt = (500×4,10×5,92)/ (0,88 x 0,8) = 17.238 lm

El tipo de luminaria elegida es el modelo Downlight LED 28 W 2430 lm DALI 230V/50 Hz. Para el cálculo del número de luminarias dividimos el flujo luminoso total entre el flujo luminoso de la lámpara cuyo valor aporta el fabricante:

N = 17.238/ 2430= 7 puntos de luz

Finalmente comprobamos que se alcanza el valor de iluminancia media Em con los datos obtenidos:

Em = (N x Φi x Cu x Fm) / ( S) = (7 x 2430 x 0,88 x 0,8)/(4,10 x 5,92) = 493,36 lx < 500 lux

por lo que NO CUMPLE, ya que no alcanza el valor Em necesario. Elegimos un modelo de luminaria con mayor flujo luminoso: Downlight LED 28 W 3105 lm.

luminaria eficiente cte db he3

El valor de Cu no varía (Cu = 0,88) ya que se interpola también entere 83 y 93.

Calculamos el número de luminarias necesarias:

N = 17.238/ 3105= 6 puntos de luz, y comprobamos que se alcanza el valor Em mínimo necesario:

Em = (N x Φi x Cu x Fm) / ( S) = (6 x 3105 x 0,88 x 0,8)/(4,10 x 5,92) = 540 lx > 500 lux

En este caso SÍ CUMPLE.

El CTE DB HE3 determina que se obtendrán como mínimo los siguientes datos (apartado 4.2 párrafo 2) para cada zona:

a) VEEI obtenido. VEEI = (P x 100) /  (Em x S) = (33 W x 6 x 100) / 540 x 4,10 x 5,92) = 1,51 < 3 (Cumple).

b) Em en el plano del trabajo = 540 > 500 (Cumple).

c) UGR para el observador. UGR > 15,7,  y valor de Ra > 80, ambos valores obtenidos de ficha de producto.

d) El valor de potencia total instalada en lámpara y equipo auxiliar por unidad de área de superficie iluminada = (33 W x 6) / (4,10 x 5,92) = 8,15 W/m² < 12 W/m² (Cumple).

Se propone la siguiente distribución de puntos de luz para la oficina, teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricantes (rejilla de 1,8 x 2,4 m), y la proximidad a paredes:

iluminacion eficiente luminarias distribucion

A continuación se realizaría el mismo cálculo para la sala de reuniones, y finalmente se justificaría el plan de mantenimiento de la instalación.

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Escrito por:

17 pensamientos en “Ejemplo paso a paso de cálculo de exigencias del CTE DB HE3

  1. Javier

    Para un CEE no es necesario calcular la iluminación… bueno, si no tienes un luxómetro puedes estimarla por este método o utilizando dialux por ejemplo.
    Lo suyo es medir con un luxómetro la Iluminancia media y listo.
    Saludos

    Responder
    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Javier! Gracias por tu aportación. Sigue participando y compartiendo contenido! Un saludo, 🙂

      Responder
  2. miguel ángel

    Muy ilustrativo el artículo.
    Lo que hace falta es que haya muchos proyectos en los que aplicarlo.
    Saludos.

    Responder
  3. jose manuel

    hola, tengo una duda el Sistemas de Control y Regulación es de aplicación en reformas de oficinas o ampliación?
    Un saludo

    Responder
    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola! Tienes que comprobar que queda dentro del ámbito de aplicación del HE3: si la superficie existente más la ampliada suman más de 1000 m2 y se renueva más del 25% de la instalación de iluminación, si es un cambio característico del edificio, o cambio de actividad en los que se reduzca el valor del VEEI en todas o algunas zonas, respecto de la actividad inicial, y finalmente en otras intervenciones en edificios existentes en las que se renueve o amplie una parte de la instalación, en cuyo caso la parte ampliada o reformada deberá de cumplir con el VEEI límite correspondiente. Si es obligatorio el sistema de control y regulación, también deberá justificarse conforme la redacción actual del HE3, apartado 2.3.

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  4. Israel

    Hola,

    Comentaros que me parece muy interesante el artículo.

    En el mismo he leido que los valores UGR y RA se obtienen de la ficha del producto, estoy utilizando productos erco para seguir el ejemplo y no los encuentro, puedes poner un ejemplo o el enlace en donde poder encontrarlos.

    Muchas gracias de antemano.

    Responder
    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Israel. No todos los fabricantes publican estas tablas. Tienes que localizar el manual o documento del fabricante que incluya estos datos. Un saludo y gracias por participar en el blog.

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  5. Moisés

    Hola, buenas noches, está muy bien esto que compartistes, es de agradecer. Ahora, tengo una duda con respecto al término de la uniformidad de la iluminancia, no lo nombraste e igual no es importante ¿o si?. Para interiores debe estar siempre por encima de 0,5 o como iría eso? No se interpretar la norma con respecto a ese apartado. Aun estudio e intento profundizar mas a fondo pero hay conceptos que se me escapan. Un saludo y Gracias

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  6. Miguel Angel D D

    Dudas:
    1.- En algunos catálogos vienen Factores de Supervivencia tras 2000, 4000,….20000k.
    ¿Es esto el Factor de Utilización? en caso afirmativo, ¿se escogería el último como Factor?
    2.- Idem con Factores de Mantenimiento tras 2000, 4000, 16000, 20000h
    3.- En la comprobación del VEEI pensaba que se tomaba la Iluminancia media mantenida, que es la necesaria para el mantenimiento, pero veo que en el ejemplo tomas 540, la que tienes en el lugar de trabajo, no la de mantenimiento. ¿cómo es esto?
    4.-Dónde se obtienen las tablas de reflexión de suelo, paredes y techos , ¿de Normas UNE?

    Sugerencia:
    Hacer un ejemplo de aplicación de la HE-2

    Muchas gracias
    Miguel Angel DD

    Responder
    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Miguel. Gracias por participar en el blog con tus comentarios.
      – El coeficiente de utilización Cu, es la relación entre el flujo luminoso recibido por un cuerpo y el flujo emitido por la fuente luminosa. Este dato lo proporciona el fabricante de la lámpara.
      – El factor de mantenimiento Fm (grado de conservación) es cociente entre la iluminancia media sobre el plano de trabajo después de un cierto periodo de uso de una instalación de alumbrado y la iluminancia media obtenida bajo la misma condición para la instalación considerada como nueva, y tiene que ver con su mantenimiento, es decir, que se justifica con un programa de mantenimiento que incluya, la frecuencia de sustitución de las lámparas y la frecuencia de limpieza de las luminarias. Tanto el envejecimiento de la lámpara como la suciedad acumulada de la luminaria reducen el flujo luminoso que se puede corregir con el mantenimiento. El valor de Fm depende de las condiciones ambientales, es decir, del nivel de suciedad: Fm es 0,8 para un nivel de suciedad normal; 0,7 para un nivel de suciedad medio; y 0,6 para un nivel de suciedad elevado.
      – Se trata de justificar que se cumple la normativa con los equipos instalados. La iluminancia media mantenida Em es el valor por debajo del cual no debe descender la iluminancia media en el área especificada. Es la iluminancia media en el período en el que debe ser realizado el mantenimiento. Se expresa en lux (lx).
      – Los coeficientes de reflexión de la luz dependen del tipo de material o superficie en el que incide la luz. Normalmente se encuentran tabulados, y puedes utilizar los de la tabla del propio artículo si no encuentras tablas de este tipo en bibliografía o normativa.
      Puedes consultar un ejemplo de la HE-2 en este post:https://www.certificadosenergeticos.com/climatizacion-ventilacion-eficiente-locales-viviendas.
      Un saludo!:)

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  7. NERE

    Hola,

    dónde has obtenido el valo de UGR de la luminaria en el catálogo de erco?? Lo estoy buscando en la ficha de una luminaria que me he descargado y no lo encuentro.

    Gracias

    Responder
    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Nere. Norma UNE EN 12464-1 para el uso correspondiente. En el artículo tienes una tabla extraída de esta norma para oficinas y dónde puedes comprobar el UGR.

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  8. Pat

    En el CTE :
    “El número mínimo de puntos a considerar en su cálculo, estará en función del índice del local (K) y de la
    obtención de un reparto cuadriculado simétrico.
    a) 4 puntos si K K ≥ 1
    c) 16 puntos si 3 > K ≥ 2
    d) 25 puntos si K ≥ 3 ”
    ¿esto cuando se tiene en cuenta?

    Me atasco en este punto y no entiendo porque cuando k>1 al menos 9 luminarias, porque nunca (o casi nunca) se cumple.
    un saludo y gracias

    Responder
  9. Clinton Eguil Ramón Silva

    Buenas tardes. Disculpe, una consulta. ¿Dónde puedo encontrar los coeficientes de utilización para luminarias con lámparas LED? Le agradezco de antemano la respuesta.

    Responder
    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Clinton. Si lees el artículo, lo verá explicado, donde pone “Acudimos a la tabla de producto para el cálculo de Cu”. Un saludo!

      Responder

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