Introducción

En el diseño de iluminación vial, la relación envolvente (SR) y la relación de iluminación de borde (Rei) son indicadores para evaluar si el sistema de iluminación puede cumplir con los requisitos de iluminación. Tanto SR como Rei miden la continuidad de la iluminación en el área circundante adyacente a la carretera. Los valores altos de SR y Rei generalmente indican una mejor visibilidad en el borde de la carretera, lo que es beneficioso para que los conductores evalúen los límites y obstáculos y, por lo tanto, reduzcan el riesgo de accidentes. Sin embargo, también hay ciertas diferencias entre los dos. El primero fue propuesto por EN13201:2004 y fue reemplazado por Rei en la normas alumbrado publico EN13201:2015 en 2015. Este artículo explica principalmente qué son SR y Rei, cómo calcularlos y qué valores de Rei son más apropiados. Por lo general, un Rei malo es causado por sistemas de iluminación poco razonables (incluyendo la disposición de las luminarias, la mala distribución de la luz). Por lo tanto, optimizar estos parámetros permite obtener una mejor solución de iluminación, es decir, una menor potencia y un valor de Rei más razonable, lo cual contribuye a garantizar la eficiencia energética (¿Qué es la eficacia de una luminaria y cómo mejorarla?) y la seguridad del sistema de alumbrado público. A continuación, analicemos el texto principal para obtener más información.

¿Qué es SR?

SR es la abreviatura de relación envolvente (Surround Relation, SR), mencionada en la normas alumbrado publico EN13201-2:2004. SR se refiere a la relación entre el valor de iluminancia horizontal en el área adyacente a la calzada y el valor de iluminancia correspondiente en la calzada. Describe esencialmente la iluminación del área circundante en comparación con la superficie de la calzada. La antigua norma EN13201 establecía que SR debía ser superior a 0,5 para las clases de iluminación M1 a M5 (Más información sobre la clase de iluminación M y su selección). Nota: No existe ningún requisito para la clase de iluminación M6. Un buen sistema de alumbrado público debe garantizar que SR sea > 0,5 para que el conductor pueda ver objetos y obstáculos en el área circundante, como peatones o peligros potenciales. A continuación, se detalla el requisito de relación envolvente en EN13201:2004.

Clase	Luminancia de la calzada en condiciones de firme seco			Deslumbramiento por discapacidad TI	Iluminación del entorno
	Lav  [cd/P2]	Uo	Ul	TI  [%]	SR
ME1	2	0.40	0.70	10	0.50
ME2	1.5	0.40	0.70	10	0.50
ME3a	1	0.40	0.70	15	0.50
ME3b	1	0.40	0.60	15	0.50
ME3c	1	0.40	0.50	15	0.50
ME4a	0.75	0.40	0.60	15	0.50
ME4b	0.75	0.40	0.50	15	0.50
ME5	0.5	0.35	0.40	15	0.50
ME6	0.3	0.35	0.40	15	No hay requisitos

¿Qué es Rei?

Rei es la abreviatura de relación de iluminancia de borde (o relación de iluminancia del entorno), que se propuso por primera vez en la normas alumbrado publico EN 13201:2015. La relación de iluminancia de borde (REI) se define como la iluminancia horizontal media (iluminancia horizontal e iluminancia vertical) en dos franjas longitudinales de igual anchura, cada una adyacente a los dos bordes de la calzada y que se encuentran fuera de ella (E1, E4), dividida por la iluminancia horizontal media en dos franjas longitudinales de igual anchura, cada una adyacente a los bordes de la calzada, pero que se encuentran sobre ella (E2, E3). Este concepto es un poco confuso. Tomemos como ejemplo una carretera de doble sentido de 7 metros. Rei está relacionada con la iluminancia del carril vehicular de un lado (E2) y la iluminancia en su franja lateral (E1), así como con la iluminancia del carril vehicular del otro lado (E3) y la iluminancia en su franja lateral (E4). El valor de Rei es el menor entre E1/E2 y E4/E3. La relación de iluminancia lateral mejora la orientación espacial, de modo que las zonas adyacentes a la calzada, si no están iluminadas, sean reconocibles. A continuación, se detalla el requisito de la relación de iluminancia lateral en la norma EN13201:2015.

Clase	Luminancia de la calzada en condiciones de firme seco			Deslumbramiento por discapacidad TI	Iluminación del entorno
	Lav  [cd/P2]	Uo     (Uow)	Ul	TI   [%]	EIR
M1	2	0.40   (0,15)	0.70	10	0.35
M2	1.5	0.40   (0,15)	0.70	10	0.35
M3	1	0.40   (0,15)	0.60	15	0.30
M4	0.75	0.40   (0,15)	0.60	15	0.30
M5	0.5	0.35   (0,15)	0.40	15	0.30
M6	0.3	0.35   (0,15)	0.40	20	0.30

¿Cómo se calcula el SR?

Proponemos directamente la fórmula SR=Esurround/Eroad, que es la relación entre la iluminancia ambiental y la iluminancia de la calzada. Entonces, ¿cuál es el valor de una calzada de 7 metros después de instalar las farolas? La norma EN13201-2:2004 proporciona una fórmula de cálculo más detallada, que indica que SR=[Ehav(franja 1)+Ehav(franja 4)]/[Ehav(franja 2)+Ehav(franja 3)], donde las franjas 2 y 3 se refieren a dos carriles de 3,5 metros en la calzada, y las franjas 1 y 4 son superficies de cálculo virtuales distribuidas a ambos lados de los carriles (el ancho también es de 3,5 metros). Para verificar si esta fórmula de cálculo es correcta, ZGSM realizó una simulación de iluminación (Más sobre la simulación de iluminación de ZGSM) con Dialux versión 4.13, ya que aún utiliza la normas alumbrado publico EN13201:2004. En la simulación, se instalaron una autopista de 7 metros y una vía libre de 3,5 metros a cada lado. Las lámparas se colocaron en la parte inferior de un solo lado, con una altura de instalación de 8 metros y una separación entre postes de 30 metros. Las lámparas eran de la serie Rifle de 50 W (farolas ZGSM de la serie Rifle). Los resultados de la simulación son los siguientes: la iluminación de la autopista fue de 12,4 lux, la de la acera 1 fue de 11,8 lux y la de la acera 2 del otro lado fue de 5,19 lux. Mediante la fórmula, se obtiene SR = (11,8 + 5,19) / (12,4 + 12,4) = 0,69, lo cual es muy consistente con los resultados de la simulación.

¿Cómo se calcula Rei?

La fórmula de cálculo de Rei también está relacionada con la iluminancia en diferentes franjas, es decir, Rei = E envolvente/E carretera también es aplicable. EN13201-2:2015 también proporciona una fórmula de cálculo detallada Rei = Mínimo [Ehav(franja 1) / Ehav(franja 2); Ehav(franja 4) / Ehav(franja 3)]. Dado que Dialux 4.13 no admite el cálculo de valores de Rei, solo podemos realizar una simulación de iluminación en Dialux evo (Dialux EVO para diseño de alumbrado público) y verificar si los resultados son confiables. Para la simulación de iluminación, también nos referimos al diseño de la carretera y la disposición de luminarias de Dialux 4.13, es decir, un carril para vehículos motorizados de 7 metros (los carriles no motorizados de 3,5 metros a ambos lados deben eliminarse), las lámparas están dispuestas en la parte inferior de un lado, la altura de instalación es de 8 metros y la distancia entre los postes de las lámparas es de 30 metros. En la simulación, obtuvimos una iluminación de 14,26 lux en los dos carriles de la autopista (franja 2) y 10,59 lux en la franja 3; la iluminación de la acera 1 (franja 1) fue de 11,8 lux y la de la acera 2 (franja 4) del otro lado fue de 5,19 lux. Mediante la fórmula de cálculo, obtuvimos Rei1 = 11,8/14,26 = 0,83; Rei2 = 5,19/10,59 = 0,49; y finalmente, tomando el valor más bajo, obtenimos Rei = 0,49. Este resultado también es muy consistente con el resultado de la simulación de Dialux evo.

¿Cuanto mayor sea el Rei, mejor?

Cuando la luminancia o iluminancia de la carretera principal es la misma, cuanto mayor sea el Rei, mejor. Sin embargo, hay otra premisa importante, es decir, el proyecto utiliza lámparas con el mismo vataje. En aplicaciones prácticas, ZGSM cree que Rei solo necesita cumplir con los requisitos correspondientes de la normas alumbrado publico EN13201 (0,3-0,35). Del contenido de las secciones anteriores del texto, podemos saber que cuanto mayor sea el Rei, más luz en la carretera. Por ejemplo, también utilizamos lámparas de diferentes vatajes para cumplir con los requisitos de brillo de la clase de iluminación M4, pero el resultado del primero utiliza la farola Falcon de 60 W (farolas ZGSM Falcon), Rei=0,49, y el resultado del último es la farola Falcon de 80 W, Rei=0,75. Aunque este último tiene un Rei más alto, el primero está más en línea con las necesidades reales desde el punto de vista del proyecto. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, también necesitamos hacer muchos ajustes para obtener un valor de Rei razonable.

¿Cómo modificar para obtener un Rei más razonable con menor potencia?

Diferentes distribuciones de luz

ZGSM analizó los resultados de IES de la serie Rifle de 60 W, pero con diferentes lentes, bajo la condición de cierto perfil de calle y disposición de luminarias (autopista de 7 metros, luminarias con disposición inferior de un solo lado, altura de instalación de 8 metros y espaciamiento entre postes de 30 metros). Los resultados muestran que el valor Rei de la antigua distribución de luz Tipo II en el resultado de la simulación Dialux es de 0,49, pero el valor Rei de la distribución de luz Tipo III es de 0,66, los cuales cumplen con los requisitos. Sin embargo, también hay una diferencia significativa en la luminancia en los carriles de los dos, el primero es de 0,93 cd/m2 y el segundo es de 0,78 cd/m2 (cumpliendo justo el requisito de luminancia de 0,75 cd/m2). Obviamente, el primero tiene más margen de optimización. Cuando reducimos la potencia de 60 W a 50 W, Lav aún puede cumplir con los requisitos y el valor Rei no cambiará. La conclusión final es que la distribución lumínica de Tipo II es más ventajosa en las condiciones viales mencionadas, ya que concentra más luz en la autopista, mientras que la distribución lumínica de Tipo III presenta una distribución lumínica lateral amplia (consulte los detalles sobre la distribución lumínica), que dirige más luz hacia la acera del lado opuesto. Aunque el Rei es mayor, la luminancia en la autopista también es menor.

Disposición de la carretera	Lav	Uo	Ul	Rei	Eav de acera
Sin acera Tipo II	0.93	0.46	0.86	0.49	/
Sin acera Tipo II	0.78	0.54	0.89	0.66	/
Con acera Tipo II	0.93	0.46	0.86	0.84	7.25
Con acera Tipo III	0.78	0.54	0.89	0.85	8.40
Con dos aceras Tipo II	1.72	0.36	0.91	0.33（<0.35）	/
Con dos aceras Tipo III	1.55	0.5	0.91	0.53	/

Distintos trazados de carreteras (perfiles de calles)

Cuando la distribución de la carretera es diferente, los resultados de Rei también serán diferentes. Por ejemplo, la disposición de las lámparas (Más sobre la disposición de luminarias de la luz de la calle) es la misma que antes, pero hay una acera de 2 metros en un lado de la carretera. Después de importar luces de la calle con diferente distribución de luz, obtenemos diferentes resultados, como se muestra en la tabla anterior. En los resultados, podemos ver que cuando hay una acera en un lado, la distribución de luz de Tipo III es aún menos significativa, y su valor de Rei cambia muy poco, solo el Eav de la acera aumenta en 8.4 lux, pero el Lav también disminuye mucho. Entonces, ¿bajo qué circunstancias es el Tipo III más ventajoso? Si hay aceras en ambos lados de la carretera y los postes de luz están lejos del borde de la carretera, la distribución de luz de Tipo III es relativamente adecuada, consulte las líneas 5 y 6 en la tabla anterior. Podemos ver que el Rei de la distribución de luz tipo II es solo 0,33, lo que es inferior al requisito de la clase de iluminación M2 Rei 0,35 en la normas alumbrado publico EN13201:2015, mientras que el Rei con distribución de luz tipo III es 0,53.

Luces LED ZGSM

ZGSM cuenta con una variedad de productos de alumbrado público, y sus aplicaciones abarcan carreteras principales, caminos rurales, aceras, estacionamientos y parques. Los diferentes escenarios de aplicación suelen requerir alumbrado público con diferentes tipos de distribución lumínica para cumplir con los requisitos de SR o Rei del alumbrado público. De igual manera, podemos lograr estos requisitos mediante el ajuste preciso de la disposición de las luminarias. Si le interesan estos productos de alumbrado público, haga clic en el enlace a continuación para obtener más información. Si tiene alguna pregunta sobre cómo elegir la distribución lumínica y ajustar la disposición de las luminarias para cumplir con los requisitos de SR o Rei, no dude en contactarnos. Además, para otros requisitos de las normas de iluminación, como uniformidad, deslumbramiento, iluminancia/luminosidad, etc., haga clic en el enlace correspondiente para obtener más información o contáctenos.

Resumen

En la normas alumbrado publico EN12301, la relación de iluminación envolvente (SR) y la relación de iluminación de borde (EIR) son dos parámetros clave. Ambos se utilizan para evaluar la diferencia entre la iluminancia en el borde del área de iluminación vial y el área objetivo de la iluminación vial. Debido a la actualización de la norma, en aplicaciones prácticas, ahora debemos centrarnos en la Rei. Este artículo analiza los métodos de cálculo de SR y Rei, y proporciona los métodos y fórmulas de cálculo. Estos conocimientos básicos son muy útiles para optimizar el valor de Rei en el diseño de iluminación. Al mismo tiempo, también presentamos brevemente cómo modificar para obtener una Rei más razonable con menor potencia. Esto incluye, entre otros, la elección de una distribución de luz adecuada y el impacto del diseño de la carretera en los resultados de Rei. ZGSM cree que el valor de Rei puede ser apropiadamente bajo cuando se cumplen los requisitos, ya que esto es muy útil para optimizar el diseño de iluminación. Al cumplir con la normas alumbrado publico, cuanto menor sea el valor Rei, mayor será la eficiencia energética (LPD, ¿y qué es LPD?) del sistema de iluminación, lo cual resulta muy útil para la aprobación del proyecto. Si desea obtener más información sobre SR y Rei, póngase en contacto con ZGSM.

Preguntas Frecuentes

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