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Iluminación en túneles

Túneles para una movilidad mejorada

Departamento Técnico de Schréder06/05/2016

La movilidad urbana sostenible es prioritaria para los urbanistas y los responsables de tomar decisiones enfocadas en resolver la congestión del tráfico, mejorar la calidad del aire y preservar los espacios verdes. En pueblos y ciudades, cada vez más urbanistas están optando por construir túneles para resolver estos problemas y proteger tanto el valioso espacio urbano como las zonas verdes. Los túneles pueden ‘reconquistar’ calles en superficies degradadas de pueblos y ciudades. Los túneles pueden liberar las vías locales, reducir la congestión del tráfico, impulsar los servicios de transporte público, lograr que sea más seguro caminar y moverse en bicicleta, y así mejorar las condiciones de vida en las zonas urbanas.

La iluminación desempeña un papel esencial para maximizar la seguridad de los usuarios en estos túneles. Siendo pioneros en el concepto de la luminancia para el alumbrado de vías y túneles, Schréder se ha ganado una reputación mundial en la iluminación de estas áreas.

Un túnel seguro es, primero y sobre todo, un túnel bien iluminado. La iluminación de un túnel debe garantizar que se mantengan en todo momento las percepciones visuales de los conductores, tanto de día como de noche, evitando cambios repentinos en los niveles de iluminación al entrar o salir de un túnel.

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La iluminación de un túnel debe garantizar que se mantengan en todo momento las percepciones visuales de los conductores, tanto de día como de noche, evitando cambios repentinos en los niveles de iluminación al entrar o salir de un túnel. De noche, el nivel de luminancia en un túnel debe ser constante y equivalente al nivel de la carretera que conduce al túnel.

Sin embargo, de día, al existir un nivel elevado de luz en el exterior, es necesario aumentar el nivel de luminancia a la entrada del túnel, principalmente para evitar un efecto de agujero negro, y la consiguiente reducción en la percepción visual. A la salida del túnel, el nivel de luminancia también debe incrementarse para evitar someter a los conductores a los efectos del deslumbramiento por la luz del exterior.

Para ayudar a que los ojos de los conductores se adapten fácil y rápidamente, la primera parte del túnel, denominada la zona umbral, se ilumina fuertemente durante una distancia igual a la distancia de frenado segura. Cuanto mayor es el límite de velocidad, más larga es la distancia de frenado segura. Un medidor de luminancia mide la luminancia creada por la luz natural en la zona de acceso desde la distancia de frenado segura y envía los datos a un ordenador que controla los sistemas de iluminación. Gracias a esta potente iluminación en la zona umbral del túnel, un conductor podría ver desde el exterior un obstáculo situado dentro del túnel.

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A la zona umbral le sigue una zona de transición, en la cual el nivel de luminancia se reduce gradualmente durante una distancia siempre determinada por el límite de velocidad permitido. Esto sirve para adaptarse a la curva de aceptabilidad para la reducción de la luminancia percibida por el ojo, y así controlar la adaptación temporal. Además, el problema de la adaptación visual desaparece una vez se ha cruzado la zona umbral.

Al final de la zona de transición, la luminancia se reduce al valor elegido para la iluminación de la zona interior del túnel. La zona de salida (menos crítica en términos de percepción visual) está iluminada para preparar a los conductores para volver a la luminancia exterior y para la percepción de obstáculos en la zona de salida.

Soluciones inteligentes de iluminación para túneles

Una solución de iluminación para túneles correctamente proyectada debe ayudar a que los ojos de los conductores se ajusten fácil y rápidamente, proporcionar una luz de alta calidad para una visibilidad y uniformidad excelentes, minimizar las interrupciones de mantenimiento y al mismo tiempo reducir los costes de energía y mantenimiento.

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Las soluciones de iluminación para túneles de Schréder van más allá de una simple adaptación de los niveles de luz con un medidor de luminancia. Proporcionamos sistemas de control inteligentes que pueden integrarse fácilmente en la red principal del túnel.

Estas soluciones proporcionan condiciones de iluminación óptimas, capturando y analizando datos continuamente. Se tienen en cuenta factores como la luminosidad exterior, la calidad del aire, la velocidad, las condiciones atmosféricas, la accesibilidad de los carriles de circulación y las situaciones de emergencia. Al adaptar los niveles de luz según las condiciones reales dentro del túnel, la seguridad de los conductores queda garantizada en todo momento.

Las funcionalidades de supervisión y notificación proporcionan un análisis diagnóstico completo de las luminarias dentro del túnel desde una sala de control remota, y pueden proporcionar información operativa y estadística detallada para asegurar la gestión eficiente y optimizar las intervenciones rutinarias de mantenimiento.

Se pueden programar escenarios en el sistema para hacer frente a accidentes de tráfico o situaciones de emergencia, como una colisión o un incendio. Sistemas automáticos de detección garantizan que se desarrollen los pasos necesarios para activar el plan de respuesta más apropiado (se notificará a los servicios de emergencias, los niveles de iluminación aumentarán al máximo, los semáforos se pondrán rojos en las vías de acceso al túnel, se cerrarán las barreras en la entrada...).

Usuarios de túneles: entornos más seguros y confortables

Las luminarias LED de Schréder incorporan numerosas distribuciones fotométricas con un control preciso. La luz blanca de los LED ofrece una óptima reproducción del color, un mejor contraste y una calidad mejorada de la luz en comparación con los sistemas de iluminación tradicionales de descarga (HID). Los sistemas de control permiten que los niveles de iluminación se ajusten a la perfección. Unidos, nuestras luminarias LED y nuestros sistemas de control incrementan el confort, la seguridad y la orientación visual durante todo el túnel, algo muy valorado por los usuarios.

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Empresas de mantenimiento de túneles: gestión más eficiente

Los LED ofrecen una vida útil significativamente más larga, que se puede prolongar mediante el uso óptimo de un sistema de control para regular la luz. Todas las luminarias LED de Schréder se han diseñado para optimizar su instalación, distribución y temperaturas de funcionamiento para conseguir la máxima vida útil posible. Este diseño, unido al elevado grado de hermeticidad de las luminarias, reduce radicalmente los costes de mantenimiento.

FutureProof: los módulos LED pueden sustituirse fácilmente in situ al final de su vida útil para aprovechar futuros avances tecnológicos. Se evita la interrupción del tráfico debida a cierres por mantenimiento, y los operadores de túnel tienen libertad para planificar cuidadosamente las intervenciones rutinarias.

Tecnologías de iluminación

El ambiente de iluminación de túneles ha evolucionado significativamente en los últimos años gracias a sistemas de control y tecnología LED. A pesar de estas evoluciones recientes, la mayoría de los túneles son iluminados aún hoy por soluciones HID 100% que consumen mucha energía: un consumo total de más de 100kW para un túnel de 300 metros. Vamos a ilustrar que el alumbrado del túnel puede ser más eficiente, utilizando sistemas de control e iluminación de LED.

Es posible mejorar el diseño de la iluminación de un túnel (ya sea HID o LED) para aumentar la eficiencia. Existen cinco áreas principales en las que se puede ahorrar:

  • Desarrollar una gestión precisa de las etapas de iluminación;
  • Aumentar el numero de etapas de iluminación;
  • Ajustar los niveles según la velocidad del trafico;
  • Integrar sistemas de control;
  • El uso de LED.
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Las herramientas para mejorar la eficiencia de un diseño de iluminación de túnel se deben definir antes de elaborar el primer diseño de la iluminación del túnel. En entornos de túneles complejos, debemos considerar el sistema de control de la iluminación como parte de la red de control completa del túnel. Esto incluye ventilación, evacuación, señalización del tráfico y medidas de seguridad.

En el pasado, los túneles enteros estaban iluminados con lámparas HID, hoy hemos movido hacia HID o LED soluciones para la entrada y casi totalmente a la tecnología LED para la zona interior, donde las exigencias son muy diferentes.

La entrada requiere 150-350 cd/m², dependiendo del país, el tipo de túnel, orientación, velocidad, etc.. Con una solución HID, fuentes de hasta 400W eran necesarias para la zona de entrada. En la actualidad, el flujo luminoso de los LED pueden competir con estas fuentes HID alta potencia. Sin embargo, la facilidad de adaptación de la fotometría de LED a la geometría del túnel asegura que las instalaciones LED alcanzan los mismos resultados con menor consumo de energía.

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Para la zona interior, sólo necesitamos dos etapas de iluminación: día y noche. En esta zona es fácil moverse totalmente hacia una solución LED porque los requisitos son menores que la zona de entrada, sólo 1-10 cd/m².

La larga vida útil de una instalación LED es otra ventaja. Sin ninguna control, podemos considerar como 12 años sin reemplazar la fuente de luz.

¿Solución de iluminación HID, híbrido o LED?


Para analizar totalmente la solución más eficiente, hemos comparado 3 tipos de instalación:

  • 100% HID
  • Híbrido (una combinación de LED y HID)
  • 100% LED

Y para cada instalación, se analizaron dos tipos de túnel:

  • Umbral de luminancia (Lth) de 150 cd/m² para una longitud de 220 m
  • Umbral de luminancia (Lth) de 350 cd/m² para una longitud de 350 metros


El túnel elegido es el adecuado para asegurarse de que llegamos al final de la zona de entrada. La zona interior se repite a lo largo del túnel. Cuatro etapas de iluminación diurna fueron tomadas en consideración: 100%, 50%, 25%, 12,5%; y un nivel de tiempo de la noche: 33% del nivel básico durante el día.

Para la instalación de HID 100%, las luminarias están equipadas con sodio de alta presión (HPS) y balastos de bi-engería. La zona interior es iluminada por HPS o lámparas fluorescentes.
Para la instalación de las híbridas, la zona interior y las dos primeras etapas de iluminación están iluminadas por LEDs. Las etapas restantes de iluminación son con luminarias equipadas con lámparas de HPS. Las luminarias LED pueden reducirse para alternar entre el interior y las etapas de iluminación. Para la instalación de LED 100%, todas las lámparas están equipadas con los LED y pueden ser atenuadas.

La siguiente tabla muestra los resultados de las diferentes soluciones de iluminación.

  Instalación del HID 100% Instalación de híbridas Instalación de LED 100%
Ahorro de energía por año, en comparación a la instalación de HID n/a 15-20% 20-25%
Mantenimiento: sustitución de lámparas Cada 3 años Cada 12 años Cada 12 años
Cantidad de luminarias instaladas en comparación a la instalación de HID n/a 5-10% más luminarias 10-15% más luminarias

 

Conclusiones

Incluso más que en la iluminación viaria, el control de la iluminación es necesaria en la iluminación de túneles.

Una administración simple de iluminación permite obtener ahorros interesantes, incluso con HID.
Para obtener soluciones eficientes, que pueden proporcionar ahorros significativos de energía y costes de mantenimiento, las luminarias LED combinadas con opciones de atenuación son necesarios.
Las mejoras en los LED y controladores significa que ahora ofrecen un paquete de alta iluminación para cubrir todas las necesidades de las aplicaciones del túnel.
La luz blanca proporcionada por una solución LED (debido a un CRI mucho mayor que las lámparas HPS) ofrece mejor visibilidad al conducir y mejora la sensación general de seguridad en condiciones del túnel.

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Omnistar.

Ejemplo de producto: Onmistar

Omnistar es una verdadera alternativa a las lámparas de descarga de alta intensidad (HID) para proporcionar los niveles de iluminación requeridos para la zona crítica de entrada de un túnel.

Omnistar está diseñada para cumplir los diferentes requisitos de luz a la entrada de un túnel, con una fácil adaptación del ojo y una visibilidad excelente para garantizar la seguridad, ofreciendo un bajo coste total de propiedad.

El diseño del motor fotométrico LensoFlex2 y la flexibilidad de las distribuciones fotométricas garantizan que los usuarios de la vía puedan entrar en el túnel en condiciones seguras y agradables.

Además, Omnistar puede equiparse con un reflector para proporcionar una solución de iluminación a contraflujo. Compuesta de materiales robustos, Omnistar es altamente resistente a los golpes y a la corrosión en las duras condiciones de los túneles

Características clave

  • Solución LED de alto poder para reemplazar soluciones HID, para la zona de entrada
  • Amplio rango de distribución lumínica
  • Puede adaptarse a las diferentes condiciones requeridas
  • Reduce la cantidad de luminarias a instalar 
  • Varias opciones de montaje y posibilidades de inclinación in situ, para una óptima fotometría
  • Tamaño compacto: para túneles con alturas restrictivas y para evitar daños
  • Se puede integrar sistemas de control

Con ajuste fotométrico in situ, la Omnistar garantiza la iluminación perfecta con alto confort visual, excelente uniformidad y rendición de color óptima para asegurar bienestar y seguridad. 

Equipada con la última tecnología de vanguardia para un alto rendimiento, una larga vida útil y una gestión térmica eficaz (Ta de -35° C a 55° C), la Omnistar garantiza una solución eficiente de la energía que reducirá los costos de energía y mantenimiento. 
La Omnistar también es compatible con la gama de soluciones de control Owlet (sensores de luz natural, regulación, gestión remota...) para que pueda maximizar aún más el ahorro de energía mediante la adaptación de los niveles de iluminación en función de las necesidades reales. 

La Omnistar ha sido diseñada para cumplir con el concepto FutureProof. El motor LED puede ser reemplazado fácilmente para aprovechar futuros desarrollos tecnológicos.
 

Opciones

  • Soluciones de control Owlet
  • Varios tipos de sistemas de montaje se pueden acomodar con mecanismo de inclinación
  • Caja del Driver IP 66 con todos los cables y conectores rápidos para una fácil instalación
  • Cualquier color RAL o AKZO

Empresas o entidades relacionadas

Schréder Socelec, S.A.

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