Directrices especiales para la iluminación subterránea de entradas de vehículos

A. Introducción

Definición y papel de las luces de entrada en el suelo

Las luces de entrada en el suelo (Luces de entrada en el suelo) son una clase de dispositivos de iluminación empotrados en el suelo diseñados específicamente para escenas de entrada, generalmente integrados en una forma baja (altura ≤ 10 cm) en la superficie de la vía o en el bordillo, mediante la distribución uniforme de luz para vehículos y peatones, proporcionando orientación y iluminación auxiliar. Estas luces en el suelo están diseñadas con materiales resistentes a las condiciones climáticas y estructuras selladas que pueden soportar lluvias, aplastamiento por vehículos y diferencias extremas de temperatura, integrándose perfectamente con el paisaje del suelo mientras cumplen con su funcionalidad.

En su esencia, las luces de entrada a nivel del suelo mejoran la seguridad nocturna al:

• Clarificación de los caminos de conducción: Las luces en el suelo dispuestas en línea o en forma de puntos refuerzan el contorno del carril, ayudando a los conductores a juzgar con precisión los límites del carril y los ángulos de giro en la noche y en condiciones de lluvia y niebla, reduciendo el riesgo de salirse del carril.
• Seguridad peatonal: En carriles mixtos o áreas de entrada, las suaves luces en el suelo iluminan escalones, rampas y otros puntos potencialmente peligrosos para evitar que los peatones tropiecen y caigan debido a la falta de luz.
• Diseño antideslumbrante: Se utiliza una fuente de luz direccional que proyecta hacia abajo (ángulo de haz generalmente entre 30° y 60°) para evitar la luz directa en los ojos humanos o en la cabina del vehículo, en línea con las regulaciones de seguridad en la iluminación vial.

Basándose en la funcionalidad, las luces de entrada a nivel del suelo se han convertido en un elemento importante del diseño paisajístico moderno:

• Adaptabilidad estética: Disponibles en luz blanca cálida (2700K-3000K), luz neutra (4000K) y otras temperaturas de color, y con cuerpos de luz cuadrados, redondos o personalizados, pueden adaptarse a diferentes estilos arquitectónicos como el minimalismo moderno y el estilo chino contemporáneo.
• Mejora de la interacción inteligente: Algunas luces en el suelo de alta gama están integradas con un módulo de detección de presencia humana, que ajusta automáticamente la luz cuando se detectan vehículos o peatones cercanos, formando efectos de luz dinámicos, combinando un sentido de tecnología y ahorro energético.
• Características de baja interferencia: en comparación con las farolas tradicionales de postes altos, las luces empotradas en el suelo generan menos contaminación lumínica, pudiendo satisfacer las necesidades básicas de iluminación sin destruir la tranquilidad del entorno nocturno.

B. Clasificación de productos de luces empotradas principales

1. Clasificación por tipo de fuente de luz

Luz subterránea LED

Como la opción principal de luces de entrada en el suelo, la fuente de luz LED ocupa una posición central por su bajo consumo de energía (potencia de la lámpara individual de 3-15W) y larga vida útil (≥50,000 horas). Adopta tecnología de conducción de corriente constante, que puede emitir luz estable sin parpadeo, y con la lente óptica secundaria para lograr una distribución de luz precisa, adecuada para guías de carril, advertencias de escaleras y otros escenarios. Algunos modelos de alta gama soportan mezcla de colores RGB y pueden cambiar efectos de luz dinámicos para coincidir con el ambiente festivo.

Luz de fibra óptica enterrada

La fuente de luz remota se transmite al cuerpo de la luz del suelo a través del haz de fibra óptica para lograr el diseño especial de ‘cero generación de calor en el cuerpo de la luz y gestión centralizada de la fuente de luz’. Este tipo de luz de suelo es especialmente adecuado para estaciones de servicio, plantas químicas y otros escenarios con sensibilidad electromagnética o gases inflamables y explosivos, y no teme los riesgos de cortocircuito causados por lluvias intensas y agua. Su efecto de luz es suave y uniforme, pero necesita cooperar con una sala especial para almacenar el generador de la fuente de luz.

Luz subterránea solar

Paneles solares de silicio monocristalino integrados y baterías de fosfato de hierro y litio, mediante suministro de energía fuera de la red para lograr una instalación sin cableado y ‘lista para usar’. Su flujo luminoso suele ser de 50-200 lúmenes, adecuado para iluminación de baja densidad en caminos rurales o lugares temporales (por ejemplo, céspedes para bodas). Los productos de nueva generación están integrados con tecnología MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia), que les permite mantener una duración de batería de 3-5 días incluso en días nublados y lluviosos.

2. Clasificación por material y estructura

Luces enterradas de fundición de acero inoxidable

Fundición de acero inoxidable 304/316, tratamiento de cepillado superficial o titanizado, nivel de resistencia a la corrosión por salitre hasta el estándar ASTM B117-19. El grosor del cuerpo de la lámpara es ≥3mm, puede soportar una carga dinámica de 1.5 toneladas, adecuada para parques logísticos, entradas y salidas de aparcamientos y otras áreas donde circulan vehículos pesados con frecuencia.

Luces enterradas de disipación de calor de aleación de aluminio

Carcasa de aleación de aluminio de grado aeronáutico con estructura de disipación de calor en aletas que puede controlar la temperatura de unión del LED de alta potencia (≥20W) por debajo de 65℃ para evitar la pérdida de luz. Este tipo de luz de suelo se usa principalmente en calles de rodaje de aeropuertos, secciones articuladas de túneles y otros escenarios de alta demanda de brillo, con una eficiencia luminosa que puede alcanzar 120lm/W o más.

Lámparas subterráneas con cubierta translúcida de policarbonato

La cubierta translúcida está hecha de material de policarbonato (PC) resistente a los rayos UV, con transmitancia de luz ≥ 92% y dureza en la escala de Mohs hasta 3H, que puede resistir el impacto de grava y la corrosión química. Algunos productos logran función de autolimpieza mediante nano-revestimiento para reducir la pérdida de transmisión de luz después de lluvia y nieve, especialmente adecuados para caminos de parques industriales con polvo.

3. Clasificación por función inteligente

Luces enterradas con sensor de cuerpo humano activado

Integración de radar de microondas (distancia de detección de 5-8m) o sensor infrarrojo PIR (ángulo de detección de 120°), que activa automáticamente la iluminación al detectar vehículos o peatones que se acercan, y se puede ajustar el tiempo de apagado retrasado (15s-5min). Este tipo de luz de suelo puede reducir un 80% del consumo de energía ineficaz y, al mismo tiempo, mejorar el efecto de advertencia de seguridad, comúnmente utilizada en entradas de villas y casas privadas.

Luces enterradas con encendido y apagado automáticos controlados por luz

Sensor fotosensible de alta precisión integrado, cuyo umbral de iluminación puede ajustarse en un rango de 1-100lux. Cuando la luz ambiental sea menor que el valor establecido, la luz se encenderá y apagará automáticamente al amanecer, logrando operación sin atención durante todo el año. Algunos modelos soportan enlace con reloj astronómico para calibrar automáticamente el tiempo de encendido y apagado en diferentes estaciones.

Luz subterránea controlada por red

Compatible con protocolos de comunicación Zigbee 3.0, LoRa o WiFi, la intensidad de la luz, la temperatura de color y el control grupal pueden ajustarse remotamente mediante APP móvil o sistema de control central inteligente. Por ejemplo, en la entrada de un complejo comercial, puede programarse para lograr un ‘efecto de ola de bienvenida’ o enlazarse con el sistema de aparcamiento para mostrar el estado del espacio de estacionamiento, y una sola red puede controlar hasta 500 luces de suelo.

Especificaciones clave de la ingeniería de instalación

1. Normas de construcción pre-embebidas

Profundidad de la excavación de la zanja base (≥15cm, incluyendo diseño de pendiente de drenaje)

Antes de instalar las luces de entrada en el suelo, la zanja base debe excavarse según el tamaño de las lámparas y faroles en 5cm, con una profundidad no menor a 15cm, para asegurar que la parte superior del cuerpo de la lámpara quede a nivel con la superficie de la vía. La parte inferior de la zanja base necesita estar equipada con una pendiente de drenaje 2%-5% para evitar que el agua se filtre en la cavidad de la lámpara. Para áreas lluviosas, se recomienda colocar una capa permeable de grava en la pared lateral de la zanja base para mejorar el rendimiento de drenaje alrededor de la luz de suelo.

Proporción de la base de concreto (resistencia C25, fijación con pernos pre-instalados)

Se utiliza concreto de resistencia C25 (cemento:arena:piedra=1:1.5:3) para verter la base, y se pre-enterraron pernos de expansión de acero inoxidable M8 (el espaciamiento coincide con los orificios de fijación del cuerpo de la lámpara). La superficie de la base debe calibrarse con un nivelador, y el error de planitud debe ser ≤2mm, para evitar deformaciones en la carcasa causadas por fuerzas desiguales tras la instalación de la luz de entrada en el suelo.

Protección del conducto del cable (tubo de PVC enterrado a ≥30cm)

El cable de alimentación de la lámpara de suelo debe pasar por un tubo de PVC ignífugo de Φ20mm, enterrado a ≥30cm, y en el tramo de la vía se debe instalar protección con tubo de acero galvanizado. El radio de curvatura del conducto es ≥8 veces el diámetro del tubo, para prevenir daños al cable por flexión. En áreas con alta infestación de roedores, se debe envolver el conducto con una malla tejida de acero inoxidable, bloqueando mordiscos.

2. Proceso de sellado a prueba de agua

Estructura de sellado multicapa con anillo de silicona

La luz de entrada en el suelo utiliza un anillo de sellado de silicona de doble capa (dureza Shore 50±5) con un tornillo de compresión de acero inoxidable 304 para garantizar IP68 a prueba de agua. Durante la instalación, se debe aplicar grasa de silicona para mejorar el sellado, y se debe verificar regularmente la elasticidad del anillo de sellado (se recomienda reemplazarlo cada 2 años).

Pegado de los bordes de la cubierta translúcida

Se inyecta continuamente sellador neutro resistente a las inclemencias del tiempo (por ejemplo, Dow Corning 791) en las juntas de la cubierta de la luz y el cuerpo de la lámpara, con un grosor de capa adhesiva ≥3mm, y se realiza una prueba de inmersión en agua de 24 horas para verificar la fiabilidad del sellado después del curado.

Orificios de drenaje en la parte inferior para prevenir sedimentación

Se instalan orificios de drenaje de Φ5mm en la parte inferior del cuerpo de la lámpara, y dentro de los orificios se instala una válvula de ventilación unidireccional (permeabilidad al aire ≥500mL/min), que puede expulsar condensación y prevenir que el sedimento se acumule. En áreas arenosas y polvorientas, se recomienda instalar un filtro de acero inoxidable (malla de número ≥200) para interceptar partículas.

3. Puntos para evitar zanjas de forma segura

Distancia de seguridad para tuberías subterráneas (gas/cable)

Antes de la construcción, es necesario usar un detector de tuberías para localizar las instalaciones subterráneas, asegurando que la distancia horizontal entre la posición pre-embebida de la luz de entrada en el suelo y la tubería de gas sea ≥1m, y la tubería de cableado ≥0.5m. La zona de cruce debe excavarse manualmente para evitar daños mecánicos.

Tratamiento de textura antideslizante en áreas de rampa

Al instalar luces en caminos con una pendiente de >8%, es necesario presionar un patrón antideslizante en forma de diamante en la superficie de la cubierta transparente (profundidad de 0.5-1mm), con un coeficiente de fricción ≥0.6 (estándar ASTM E303), para evitar que los neumáticos de los vehículos patinen. Al mismo tiempo, la distancia entre las lámparas y faroles debe reducirse en un 70% del valor convencional para mejorar la continuidad visual.

Diseño de base de expansión anti-congelamiento para regiones de permafrost

Para áreas de permafrost estacional (profundidad de congelación > 50cm), la base ligera de entrada de tierra debe estar envuelta con una placa de aislamiento de vidrio de espuma (espesor ≥ 10cm) y rellenada con arena gruesa para reemplazar el suelo expansivo congelado. La profundidad pre-embebida debe exceder la profundidad máxima de congelación de 20cm, para evitar que la fuerza de expansión por heladas cause la deformación del cuerpo de la lámpara.

(Nota: Se debe usar nivel láser y llave dinamométrica durante toda la construcción para garantizar la precisión de la instalación y la fiabilidad del sellado de la luz de entrada de tierra, y el estándar de aceptación se refiere a GB 50617-2010 ‘Código para la Construcción y Aceptación de Instalaciones Eléctricas de Iluminación en Edificios’)

Mantenimiento y resolución de problemas

1. Normas de mantenimiento diario

Limpieza trimestral de la cubierta translúcida (limpieza con solvente neutro)

La cubierta translúcida de la luz de entrada de tierra debe limpiarse trimestralmente limpiando la superficie con un paño suave humedecido en un agente de limpieza neutro (por ejemplo, concentración de agua jabonosa 3%), evitando el uso de solventes corrosivos como alcohol y ácidos fuertes. Para manchas difíciles, se puede frotar suavemente con una esponja de nanomaterial, enjuagar con agua desionizada y secar al aire después de la limpieza para garantizar que la tasa de transmisión de luz sea ≥90%.

Inspección del canal de drenaje en temporada de lluvias

Antes y después de la temporada de lluvias, es necesario verificar si los orificios de drenaje en la parte inferior de la luz de tierra están bloqueados, usar un cable de acero de Φ2mm para destapar los orificios y limpiar los residuos como hojas caídas y limo alrededor del canal base. En áreas lluviosas, se recomienda verificar una vez al mes para asegurar que la eficiencia de drenaje sea ≥1L/min (consultar estándar de prueba de penetración ASTM D5085).

Consejos para la prohibición de uso de salmuera en áreas con nieve

Evitar esparcir agentes fundentes de hielo con sales de cloro (por ejemplo, NaCl, CaCl₂) en la superficie de las luces de entrada de tierra en regiones frías del norte para prevenir la corrosión de la carcasa de acero inoxidable y el sellador. Se recomienda usar remoción de nieve física (escoba de cerdas suaves) o usar fundentes ecológicos de acetato de potasio (pH 6-8), y enjuagar la lámpara con agua de manera oportuna después de la operación.

2. Resolución de problemas típicos

Fallo severo de la luz: verificar la estabilidad del voltaje de alimentación

Si el brillo de las luces de tierra disminuye más de 30% (hasta el valor inicial de lúmenes como referencia), es necesario usar un multímetro para detectar el rango de fluctuación del voltaje de entrada (permitido ± 10%). Verificar caída de tensión anormal en la línea o fallo del driver, reemplazo prioritario del driver de corriente constante (error de corriente de salida ≤ 3%).

Agua en la lámpara: proceso de reemplazo del sello

Cuando se detecte acumulación de agua en la cavidad de la lámpara, desconectar inmediatamente la energía y desmontar la cubierta translúcida, retirar la junta de silicona envejecida (dureza > 55 Shore A o agrietada). Antes de instalar la nueva junta de sellado, aplicar de manera uniforme grasa de silicona (espesor 0.5mm) en la ranura y apretar gradualmente los tornillos en orden diagonal (par de torsión 4-6N-m).

Fallo de detección: calibración de sensibilidad del sensor

Para luces de carril en tierra de radar de microondas, la distancia de detección puede ajustarse mediante el potenciómetro (generalmente ubicado en la parte trasera del driver) (ajustable de 2 a 8m). El sensor PIR necesita limpiar la lente de Fresnel y calibrar el ángulo de activación (ajuste fino de ±15°), para evitar activaciones falsas o detección fallida.

3. Estrategia de extensión de vida útil

Reservar espacio para la refrigeración del driver

Al instalar la luz de entrada en el suelo, se debe reservar una capa de aire ≥5cm entre el controlador y el cuerpo de la luz, o rellenar con una almohadilla de silicona térmicamente conductora (conductividad térmica ≥3W/m-K). Se pueden añadir aletas de disipación de calor de aleación de aluminio en áreas de alta temperatura para garantizar que la temperatura de funcionamiento del controlador ≤ 75℃ (límite de seguridad certificado por UL).

Evitar la corrosión química (sal para derretir nieve / herbicidas)

Está prohibido rociar herbicidas ácidos como el glifosato en un radio de 10cm alrededor de la luz del suelo (pH <5), si ha estado expuesto a ello, debe ser neutralizado inmediatamente con agua con bicarbonato. Se recomienda usar cuerpo de lámpara de acero inoxidable 316L en zonas costeras, y aplicar recubrimiento anticorrosivo de poliuretano en aerosol (espesor de película seca ≥ 80μm) cada año.

Pruebas periódicas de resistencia a tierra

Utilizar un medidor de resistencia a tierra (por ejemplo, Fluke 1625-2) para medir la resistencia a tierra de las luces de entrada en el suelo cada año, y el valor de resistencia debe ser ≤ 4Ω (sistema TN-S). Si supera el estándar, es necesario complementar con un agente reductora (como bentonita) o un poste de puesta a tierra vertical adicional (longitud ≥ 2.5m), para garantizar la efectividad de la protección contra rayos y la protección contra fugas.

(Nota: Se recomienda establecer archivos de operación y mantenimiento de las luces de tierra para registrar el ciclo de limpieza, códigos de fallas y registros de reemplazo de piezas, con el fin de proporcionar soporte de datos para la gestión durante todo el ciclo de vida).