Iluminación de túneles de circulación de vehículos

La iluminación de túneles de circulación de vehículos es posiblemente la más compleja que podemos encontrarnos desde el punto de vista normativo, del cálculo necesario y de seguridad. Se podría escribir muchísimo más de lo que puede abarcar el presente artículo por lo que intentaremos resumir mucho tanto la normativa que la regula como los aspectos fundamentales a tener en cuenta.

Normativa Aplicable

Ante todo, hay que explicar que no existe una norma homogénea europea que regule la iluminación de túneles. Lo que existe es una guía con recomendaciones de seguridad, definidas en la “GUÍA PARA ILUMINACIÓN DE TÚNELES DE CIRCULACIÓN DE VEHÍCULOS” (CIE 88/2004), editada por la comisión internacional de iluminación (CIE), y traducida por cada país europeo a su propia legislación. En España, esto queda regulado por el R.D. 635/2006.

En la normativa vigente, quedan definidos tres tipos de iluminación para túneles, a saber:

1.- Iluminación normal: La proporcionada de modo que asegure a los conductores una visibilidad adecuada de día y de noche en la entrada del túnel, en las zonas de transición, y en la parte central.

2.- Iluminación de seguridad: La proporcionada de modo que permita una visibilidad mínima para que los usuarios del túnel puedan evacuarlo en sus vehículos en caso de avería del suministro de energía eléctrica.

3.- Iluminación de emergencia: Estará a una altura no superior a 1,5 metros y deberá proyectarse de modo que permita guiar a los usuarios del túnel para evacuarlo a pie con un mínimo de 10 lux y 0,2 cd/m².

Nos referiremos en adelante a la iluminación normal de servicio, aunque Airfal puede aportar soluciones para los tres tipos.

Proyectando la iluminación de un túnel

A la hora de abordar el proyecto de iluminación de un túnel para circulación de vehículos, lo primero que hay que tener claro es su tamaño. Para túneles de menos de 100 metros, es innecesaria su iluminación. En los más largos, se hace necesario realizar un estudio individualizado. Este estudio deberá tener en cuenta si es de uno o dos sentidos de circulación, la velocidad máxima permitida, la densidad estimada de circulación. la distancia de seguridad entre vehículos, los problemas que presenta de día o de noche, el mantenimiento necesario y las características de los equipos.

Dentro de la iluminación del túnel en todo su recorrido, podemos definir cinco zonas de modo lo más simple posible:

Zona de acceso o entrada. Es la zona exterior al túnel inmediata anterior a la boca del túnel. La luminancia de la zona de entrada se conoce como L₂₀.
Zona umbral. Es la entrada propiamente dicha del túnel, y donde tenemos los mayores problemas de adaptación de visión. La luminancia a instalar se simboliza como L_th.
Zona de transición. Zona de bajada de iluminación entre la de umbral y el resto del túnel. La luminancia de esta zona es L_tr.
Zona central. Zona más larga del túnel. Su luminancia es L_in.
Zona de salida. La inversa de la de transición, saliendo del túnel. La luminancia de esta zona se simboliza como L_ex.

lluminación diurna

Cuando nos acercamos conduciendo a la boca de un túnel durante el día, la entrada la vemos como una mancha oscura, dentro de la cual no podemos ver nada. Esto es conocido como “efecto del agujero negro”. Esto ocurre a cierta distancia del túnel, y se produce por la diferencia entre la luminancia ambiental y la del propio túnel. Conforme nos acercamos a la entrada, va ocupando un mayor espacio frente a nosotros, y nuestros ojos se van adaptando al nivel de iluminación interior. Si la transición es muy rápida, nos quedaremos durante unos instantes literalmente “ciegos”, hasta conseguir nuestra adaptación visual. Tengamos en cuenta que la diferencia entre los niveles de luz exterior (3000-8000 cd/m²) y la interior (5-10 cd/m².

Zona de acceso

Además de esta diferencia de luminancia por contraste, tenemos el efecto conocido como “Luminancia de velo foveal”. Este efecto es debido a la perturbación en la visión que produce una fuente de luz ajena a la tarea visual. Es muy complejo y no entraremos en su descripción, pero esto, junto con los reflejos del parabrisas y el contraste entre interior y exterior deben ser calculados para poder dimensionar correctamente la iluminación. Este cálculo es complejo y se realiza mediante software especializado, utilizando un fotografía o recreación de la entrada del túnel, junto con lo que se conoce como “Ábaco de Adrian”.

El valor de luminancia de esta zona de acceso viene ser de valores que oscilan entre 3000 y 10000 cd/m². En zonas llanas y descubiertas, con el cielo ocupando la mayor parte del campo visual, se suele tomar un valor máximo de 8000 cd/m². En zonas más cerradas, con reflejos de edificios, montañas colindantes con el túnel o masas arboladas densas, podemos llegar a 10000cd/m².

Zona de umbral

La norma de seguridad especifica que debemos ser capaces de ver desde el exterior un objeto de 20x20cm con un factor de reflexión de 0,2. Para esto, además de calcular el nivel de luminancia en la zona de umbral, lo que se hace es reducir la velocidad permitida de los vehículos y obligar a encender las luces de los mismos. La iluminación en esta zona debe ser al menos un 10% de la luminancia de la zona de acceso en un tramo de longitud aproximadamente igual a la distancia de frenado de un vehículo.

Zona de transición

Al llegar al final de la zona de umbral, hay que ir reduciendo el nivel de luz para adaptarlo a la zona central. Esta reducción se hace de forma gradual, siguiendo una curva descendente que dependerá de la velocidad autorizada de los vehículos, y la diferencia entre luminancias de la zona umbral y central.

Zona central

Por razones de sostenibilidad y ahorro energético, en la sección central de los túneles el nivel de luminancia se mantiene constante en valores que suelen estar entre 5 y 20 cd/m², según la velocidad permitida y la densidad de tráfico existente. Existen tablas que regulan esto. Las paredes deberían tener la misma luminancia, para mejorar la iluminación del túnel, incluso en función de la comodidad de conducción requerida, hay hasta factores de ponderación.

Zona de salida

En la salida las condiciones de iluminación no son tan vitales , ya que el ojo humano se adapta mucho más rápido a los incrementos de luz que a las disminuciones. Usualmente, con unas 20 cd/m² es suficiente. Para definir todos los niveles a lo largo del túnel, se elabora un gráfico con software especializado como el que mostramos a continuación:

Las curvas indican los niveles de luminancia en función de la posición longitudinal en el túnel.

Iluminación nocturna

Por la noche, es más fácil la iluminación de túneles. Es por regla general tan sencillo como igualar la luminancia interior a la exterior en lo posible, siempre que no pase de una relación 3 a 1 para no tener problemas de adaptación lenta de la visión.

Luminarias a utilizar

Las luminarias deberán ser robustas, herméticas, no propagadoras de la llama, de fácil instalación y limpieza. Las fuentes de luz deberán ser, en función del tamaño del túnel, de vapor de sodio o fluorescentes, dispuestas en filas continuas en paredes y/o techos. Airfal, con su modelo TUNNEL resuelve estas necesidades.

En cuanto a la distribución de luminarias, la luz debe ser uniforme, y sin deslumbramientos. Además, debemos evitar los efectos “cebra” (sucesión de zonas oscuras y claras) y “flickering” (cambios periódicos en los niveles de luminancia en frecuencias entre 2,5 y 15 ciclos por segundo). Estos efectos pueden producir molestias e incluso mareos a los conductores, por lo que la posición de los puntos de luz se debe estudiar con mucho cuidado.

También se debería contemplar la instalación de un sistema de regulación para en función de la luz exterior realizar la adaptación de las zonas más críticas, así como un sistema de emergencia para casos de corte de suministro o accidente.