Se han realizado múltiples estudios internacionales sobre el poder revelador o la probabilidad de visión, expresado como el porcentaje de objetos situados en diversos puntos de una calzada dotada con un determinado alumbrado que pueden ser percibidos por el ojo humano (estos objetos presentaban la reflectancia habitual de la vestimenta de los peatones, distinguible para los observadores). 

Estos estudios indican que el poder revelador o probabilidad de visión ocurre en función de tres factores: la luminancia media de la superficie de la calzada, la uniformidad global de dicha luminancia y el grado de deslumbramiento perturbador o incremento de umbral de contraste TI (threshold increment).

Así, los resultados revelan que para una luminancia de 1,5 cd/m2 un nivel bajo de uniformidad global Uo = 0,2 reduce la probabilidad de visión en un 42% frente a un nivel de uniformidad global Uo = 0,4. En niveles superiores de luminancia, la probabilidad de visión no es tan notable, y supone entre un 5 y un 15%.

Cabe destacar que la uniformidad pasa a ser un factor crítico en situaciones con niveles de luminancia reducidos como en el interior de túneles y, sobre todo, cuando entra en funcionamiento el alumbrado de seguridad por corte del suministro.

Frente a las soluciones convencionales para la iluminación interior de los túneles, cuyos puntos de luz están más distanciados y presentan niveles inferiores de uniformidad, la solución IOHNIC proporciona unos niveles de uniformidad del 100%.

En caso de que entrase en funcionamiento el alumbrado de seguridad con menor flujo luminoso, la solución IOHNIC mantiene encendidos todos los puntos de luz con lo que la uniformidad se mantiene próxima al 100% en los niveles críticos de luminancia. En las soluciones convencionales, la solución es muy distinta, ya que se apagan alternativamente luminarias para reducir el flujo luminoso, lo que deriva en una pérdida de uniformidad y en una reducción de la capacidad de visionado.

Adicionalmente, la uniformidad que presenta la solución IOHNIC garantiza la eliminación del efecto “flicker” producido por el distanciamiento entre las luminarias y la velocidad de la conducción. 
 

Se ha demostrado científicamente que una reducción del índice de deslumbramiento “TI” mejora la percepción visual. Si el deslumbramiento “TI” se reduce del 30% al 7% con niveles de luminancia en torno a 1 cd/m2, aumenta la probabilidad de visionar un obstáculo en un 33%. Estos niveles de luminancia tan reducidos se corresponden con las condiciones típicas en el interior de los túneles. De igual forma, al reducir el deslumbramiento “TI” desde el 30% al 7% en niveles de luminancia por encima de 2 cd/m2 se alcanza una mejora en la probabilidad de visionar un objeto del 12%.

El deslumbramiento genera una contracción de la pupila que bloquea la entrada de luz, reduce la sensibilidad en el visionado. En túneles convencionales con punto de luz discreto, el comportamiento de la pupila es el siguiente: 

Frente a las soluciones discretas, en las que una óptica cerrada generaría claroscuros en la calzada, con IOHNIC se logra eliminar el deslumbramiento perturbador TI gracias al cierre de la óptica, que solo es posible cuando la disposición de luminarias es continua.  Como se muestra en las siguientes imágenes, el haz de luz de la luminaria IOHNIC incide sobre el conductor con ángulos menores de 30 grados, por lo que no genera deslumbramiento. Esto supone una diferencia notable con respecto a la solución con óptica abierta convencional, cuyo ángulo de incidencia supera los 40° y, por tanto, produce deslumbramiento.

Dicho de otro modo, dentro de la zona de deslumbramiento, los haces de luz no llegan al ojo del conductor, por lo que la solución IOHNIC consigue eliminar el deslumbramiento perturbador TI.

Permite predecir la trayectoria dentro del túnel mediante señales luminosas laterales que ayudan al conductor a posicionar el vehículo en situaciones de poca visibilidad.

Este tipo de señalización es la que se utiliza en vías que no pueden ser lo suficientemente iluminadas en situaciones de poca visibilidad, como es el caso de las pistas de aterrizaje de los aeropuertos por la noche. 

El alumbrado a contraflujo tiene dos ventajas fundamentales:

1) Mejora el contraste de los obstáculos en la calzada. El contraste es de oscuro sobre fondo claro: la oscuridad del objeto se produce por el contraluz y la sombra que la iluminación a contraflujo produce sobre los obstáculos, mientras que el fondo claro se debe a una mejora de la reflectancia en la calzada.

2) Mejora la reflectancia sobre la calzada a través de una optimización de su nivel de luminancia para una misma potencia, lo que se traduce en un menor consumo.

Los niveles de luminancia se ajustan a los niveles exigidos por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), y combinan los más altos estándares de seguridad y precisión. De esta forma, la adecuación del nivel de luz es gradual y continua, sin la existencia de escalones.

En la gráfica, se puede observar cómo la potencia de alumbrado (azul) de la solución IOHNIC se ajusta con precisión a la potencia requerida por la CIE (naranja). Sin embargo, las soluciones convencionales (escalones verdes) tienen un ajuste mucho menos preciso.

La normativa de iluminación de túneles establece unos niveles de luminancia de manera que la entrada del túnel cuente con una luminancia proporcional a la existente en el periodo diurno. En general, se contemplan tres regímenes: crepuscular, nublado y soleado. Cuando empieza a clarear el día entra en funcionamiento el crepuscular y, cuando la luminancia exterior alcanza un valor superior al establecido por el régimen crepuscular, se activa la luminancia de nublado y posteriormente el soleado. IOHNIC, ante un excedente de luz, realiza un ajuste mucho más preciso del consumo energético ya que la potencia del alumbrado de refuerzo situado en las entradas se adapta en tiempo real a las condiciones externas de iluminación, sin escalonados.

En la siguiente gráfica se muestra el área gris de consumo de un sistema convencional y el área azul de consumo del sistema IOHNIC.

El funcionamiento de IOHNIC sería como se muestra a continuación:

El ajuste de potencia en tiempo real puede variar con el nivel de luminancia exterior, pero también se puede adaptar a las características del tráfico, lo que permite que, cuando la intensidad se reduzca, el flujo también lo haga. En este punto, IOHNIC se sitúa en la vanguardia, dado que reducir el flujo en base al nivel de tránsito aún no está recogido en las normativas de muchos países.

La eficiencia del alumbrado incide directamente en el consumo energético y, por tanto, en la huella de CO2. La solución IOHNIC utiliza leds Nichia con un binaje de flujo muy alto que, alimentado a bajos niveles de corriente, consigue eficiencias superiores a 200 lm/w. En IOHNIC, teniendo en cuenta las pérdidas por el driver, la óptica o el cristal de protección, entre otros aspectos, tenemos una eficiencia global de alumbrado superior a 170 lm/w frente a las soluciones convencionales, que se sitúan en torno a 130 lm/w. 

La vida útil de la luminaria se corresponde con la vida útil del driver y de los módulos led. En general, el driver es el elemento más crítico debido a que algunos de sus componentes son condensadores electrolíticos. En el caso del driver, la vida útil es superior a las 120.000 horas.

Para el módulo led, la vida útil es superior. Considerando el valor de vida útil según el ensayo L80 (10K) y asumiendo las variables de intensidad de corriente y temperatura a 100mA y 85°C respectivamente, el valor es de 144.000 horas. Transcurrido este tiempo, más de 16 años, sólo se vería afectado un 20% de su luminosidad.

IOHNIC presenta posibilidad de conexión al Sistema de Alimentación Ininterrumpida (SAI) del circuito permanente para caídas del tendido eléctrico. Esto permite mantener el servicio de todas las luminarias y, por tanto, la uniformidad; un hecho muy importante en los casos de escasa visibilidad. De esta forma se consigue tener dos luminarias dentro de una, haciendo que el alumbrado de refuerzo y permanente estén unidos, aunque sean eléctricamente independientes. El resultado es una reducción de los costes de fabricación e instalación y una mejora de la linealidad y la estética de los túneles.

La potencia extra del driver permite compensar anualmente la pérdida de flujo del led por el desgaste y la suciedad, así como reforzar zonas comprometidas por causa de accidentes, obstáculos o durante las labores de mantenimiento. Además, el extra de potencia permite distanciar, si se necesitase, la frecuencia de las labores de limpieza, gracias al reemplazo de la perdida de flujo con un incremento en la carga lumínica. 

IOHNIC cuenta más de 500 luminarias de diferentes potencias y configuraciones para adaptarse con precisión a los requerimientos lumínicos exactos en cada punto del túnel, así como a cualquier casuística. Las potencias de las luminarias varían desde 6 vatios hasta 1.248 vatios por metro de túnel, logrando de esta manera, un escalado fino que nos permite ajustarnos a las necesidades específicas de potencia para cada proyecto. Con este ajuste se consigue que los drivers trabajen en condiciones óptimas y, por tanto, reduzcan su distorsión armónica y mantenga niveles elevados de eficiencia y factor de potencia.

El mantenimiento de IOHNIC es muy sencillo gracias a la independencia entre el módulo led y el driver. Su sistema posibilita la sustitución indistinta mediante conectores IP roscados de cualquier componente dañado de manera que, cuando falla un driver, sólo hay que sustituir el driver concreto y no la luminaria completa. Si, de la misma manera, hay que reemplazar un módulo, solo se sustituye dicho módulo y no todos los módulos que componen la luminaria y, por supuesto, tampoco el driver. Así se consigue una vida útil superior de las luminarias ya que, en caso de sustitución, se intercambia únicamente el producto afectado. Con esto aumentamos su vida útil y reducimos la generación de residuos. 

La polivalencia de los módulos led y drivers para componer luminarias adaptadas a cada necesidad permite minimizar el stock de componentes para cada túnel.

El alumbrado IOHNIC es específico para cada túnel. Entre las características concretas que se calculan para cada túnel está el ángulo de proyección del haz de luz. Esta característica es muy importante dado que la lente con la que se fabrica IOHNIC está calculada para poner la luz exactamente en el lugar que corresponde y, por esta razón, dependiendo de las dimensiones, forma y lugar de instalación de la luminaria dentro túnel, el ángulo óptimo varía.

Los módulos led y fijaciones del sistema IOHNIC permiten ajustar el ángulo a la posición correcta. Además, el sistema de anclaje es común para módulos consecutivos para lograr un alineamiento adecuado.

El innovador diseño del perfil de extrusión con aletas interiores amplía la superficie convectiva y reduce la deposición de suciedad, lo que mejora la evacuación de calor. Esto implica, nuevamente, una mayor vida útil de la luminaria.

El ajuste en la temperatura de color hacia tonalidades más frías en la zona interior del túnel mejora la percepción ocular en condiciones de baja visibilidad, además de aumentar el ángulo de visión y la profundidad de campo.

En la zona interior de los túneles, donde la luminancia adopta valores entre 2 y 6 cd/m2, el ojo trabaja en visión mesópica, es decir, que combina las visiones escotópica y fotópica a la vez, por lo que los conos y los bastones funcionan al mismo tiempo. El hecho de Iluminar un túnel con luz fría con longitudes de onda predominante próximas a los 500 nm hace que los bastones trabajen mejor, lo que mejora la sensibilidad y al ángulo de visión. 

La visión fotópica, o diurna, es llevada a cabo por los conos, cuya sensibilidad es de tan sólo 683 lúmenes por cada vatio de radiación lumínica. Además, el campo de visión es muy cerrado, ya que los conos se encuentran en la parte central de la fóvea.

Los conos son más sensibles a las tonalidades cálidas en torno a 555nm. Esta es la zona en la que se encuentra el vapor de sodio, cuya luz es óptima para niveles de luz elevados.

Por otro lado, la visión escotópica o nocturna es llevada a cabo por los bastones, cuya sensibilidad a la luz fría es mucho más alta (1700lm/w). Asimismo, el campo de visión de los bastones es muy amplio, dado que se encuentran ubicados fuera de la zona central o fovea, aunque la nitidez es inferior.

Está demostrado que la luz fría va a ayudar a contraer la pupila, una acción que favorece la visión de los detalles y la profundidad de campo.

La longitud de onda de las lámparas de vapor de sodio para niveles de luz bajos no es aprovechable por los bastones, por lo que la visibilidad se reduce. En este contexto, la solución IOHNIC presenta las siguientes características: 

• Temperatura de iluminación de 4000K en la zona de refuerzo durante el día (entrada del túnel). Nivel de luminancia alto. 

• Temperatura de iluminación de 5000K para el alumbrado permanente (interior del túnel). Nivel de luminancia reducido. 

De este modo, IOHNIC consigue triplicar la percepción visual con respecto a túneles iluminados con VSAP. La cantidad de luz percibida por el ojo humano teniendo en cuenta la captación producida por los bastones es lo que se denomina pupil lumens “pLm”. En el caso del VSAP tenemos que los pLm = Lm * 0,65. Para IOHNIC, el pLm = Lm * 2,15, donde el factor que se aplica a los lúmenes medidos se denomina relación S/P. 
De esta forma, la visión en el interior de los túneles con alumbrado IOHNIC sería: 

Lentes de Policarbonato

La mayoría de los fabricantes de luminarias se decantan por el PMMA (Polimetacrilato de metilo) para fabricar sus lentes. Esta decisión se debe a que el PMMA es más transparente, más barato y resiste mejor la luz ultravioleta que el PC (Policarbonato). Sin embargo, el PC es mucho más duro y estable que el PMMA. En IOHNIC suministramos aditivos al PC para paliar los efectos de la luz ultravioleta y elevamos la eficiencia de la luminaria para compensar las pérdidas por la menor transparencia, con lo que se dispone de una lente mucho más duradera que no presenta amarilleo por envejecimiento con los años.

Comportamiento en Niebla

En situaciones de niebla, es fundamental focalizar la luz y marcar los límites de la carretera. Por esta razón, la solución IOHNIC utiliza lentes muy cerradas cuyos haces de luz tienen una difracción mínima en contacto con la niebla. Por su parte, los sistemas convencionales utilizan ópticas muy abiertas que, en contacto con la niebla, producen una “explosión” de luz. Esto provoca un resplandor volumétrico que genera falta de visibilidad en la calzada y deslumbra al conductor.

Otro aspecto es el guiado. En condiciones de baja visibilidad es importante que el conductor sepa en todo momento dónde están los límites de la carretera. En este sentido, IOHNIC, al ser una solución lineal y continua instalada en los dos hastiales a alturas inferiores que los sistemas convencionales, produce el efecto guiado. Por todo ello, la solución IOHNIC se presenta como la solución más segura existente en el mercado en condiciones de niebla.