Cálculo de carga de iluminación

La carga de iluminación general para una vivienda se establece en 3 VA por pie cuadrado (ft²), equivalente a 32,3 VA/m², conforme a los requisitos mínimos del NEC para circuitos de alumbrado y tomas de uso general. Este valor cubre tanto las luminarias fijas como las bases de enchufe, constituyendo la base para el dimensionamiento de alimentadores y servicios eléctricos.

Cargas de alumbrado general por tipo de ocupación

La siguiente tabla recoge los valores mínimos de carga unitaria que el NEC 220.12 asigna a cada tipo de ocupación, expresados en voltamperios por metro cuadrado y su equivalente en VA/ft². La carga total se obtiene multiplicando esta densidad por la superficie útil del local.

Tipo de ocupación	Carga unitaria (VA/m² / VA/ft²)
Viviendas unifamiliares y multifamiliares	32,3 VA/m² / 3,0 VA/ft²
Oficinas y bancos	37,7 VA/m² / 3,5 VA/ft²
Locales comerciales y tiendas	32,3 VA/m² / 3,0 VA/ft²
Iglesias y salones de actos	10,8 VA/m² / 1,0 VA/ft²
Salas de reuniones y auditorios	10,8 VA/m² / 1,0 VA/ft²
Hospitales (áreas generales)	21,5 VA/m² / 2,0 VA/ft²
Hoteles y moteles (zonas comunes)	21,5 VA/m² / 2,0 VA/ft²
Hoteles y moteles (habitaciones)	21,5 VA/m² / 2,0 VA/ft²
Escuelas y centros educativos	32,3 VA/m² / 3,0 VA/ft²
Restaurantes y comedores	21,5 VA/m² / 2,0 VA/ft²
Almacenes y depósitos	2,7 VA/m² / 0,25 VA/ft²
Garajes y estacionamientos	5,4 VA/m² / 0,5 VA/ft²
Peluquerías y barberías	32,3 VA/m² / 3,0 VA/ft²
Bibliotecas y museos	32,3 VA/m² / 3,0 VA/ft²
Residencias geriátricas (habitaciones)	21,5 VA/m² / 2,0 VA/ft²

Factores de demanda

Para cargas de alumbrado general en viviendas, el NEC (Tabla 220.42) permite aplicar factores de demanda decrecientes, ya que no todas las luminarias y tomas funcionan simultáneamente. El primer escalón de 3000 VA se considera al 100 %; la porción comprendida entre 3001 VA y 120 000 VA se calcula al 35 %, y el resto por encima de 120 000 VA al 25 %. En otros tipos de edificios, como hospitales u hoteles, se emplean factores específicos que reflejan perfiles de uso distintos. La tabla siguiente resume los valores típicos:

Tipo de ocupación	Rango de carga (VA)	Factor de demanda (%)
Viviendas	0 – 3 000	100
	3 001 – 120 000	35
	Más de 120 000	25
Hospitales	0 – 50 000	40
	Más de 50 000	20
Hoteles y moteles	0 – 20 000	50
	20 001 – 100 000	40
	Más de 100 000	30
Restaurantes	Carga total	100

Método de cálculo

La carga de alumbrado general se determina multiplicando la superficie útil de cada espacio por la densidad correspondiente de la tabla de ocupaciones, y después aplicando los factores de demanda cuando estén permitidos. La expresión general es:

Carga de alumbrado (VA) = Σ [ Área (m²) × Densidad (VA/m²) ]

Si el edificio alberga varias ocupaciones, se suman los productos de cada tipo de local. A la carga resultante se le pueden aplicar los factores de demanda siempre que la instalación no concentre el uso simultáneo de todo el alumbrado (por ejemplo, en salones de baile o comedores comunitarios). Para receptáculos de uso general en locales no residenciales, una vez superados los 10 000 VA de carga conectada, se aplica un factor de demanda del 50 % sobre el excedente, según la sección 220.44 del NEC.

Ejemplo de cálculo

Una vivienda unifamiliar de 150 m² (≈ 1615 ft²) sin otras ocupaciones mixtas requiere los siguientes pasos:

1. Carga base = 150 m² × 32,3 VA/m² = 4845 VA.
2. Aplicación de factores de demanda según Tabla 220.42:
   • Primeros 3000 VA al 100 % = 3000 VA.
   • Resto (4845 – 3000) = 1845 VA al 35 % = 645,75 VA.
3. Carga demandada total = 3000 + 645,75 = 3645,75 VA (≈ 3,6 kVA).

Este valor se integra en el cálculo del alimentador o del servicio eléctrico, sumándolo a otras cargas como pequeños electrodomésticos, lavandería, cocina y climatización.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cuál es la carga de iluminación mínima exigida para una vivienda de 100 m²?

La carga de alumbrado general sin aplicar demanda es de 3230 VA (100 m² × 32,3 VA/m²). Tras aplicar los factores de demanda, la carga demandada se reduce a aproximadamente 2480 VA.

¿En qué casos no se permite aplicar el factor de demanda del 35 % en viviendas?

El factor de demanda no se aplica en aquellas zonas donde se prevea que todo el alumbrado puede estar encendido simultáneamente, como salones de baile o salas de banquetes, según lo indicado en la nota del NEC 220.42.

¿Cómo se calcula la carga de iluminación para un local comercial de 200 m²?

Se multiplica la superficie de 200 m² por la densidad de 32,3 VA/m², obteniendo 6460 VA. Si el comercio forma parte de un edificio mayor, este valor se suma a las cargas de otros espacios y se aplican los factores de demanda globales correspondientes.

¿Qué diferencia práctica hay entre VA/m² y W/ft² en el cálculo de iluminación?

Para cargas de alumbrado con factor de potencia cercano a la unidad, 1 VA equivale aproximadamente a 1 W. Por tanto, las densidades en VA/m² pueden convertirse a W/m² sin pérdida de precisión práctica, aunque el NEC utiliza VA para reflejar la capacidad del sistema de distribución.

¿Cuál es la carga unitaria para un estacionamiento de 500 m²?

Según la tabla de ocupaciones, los garajes tienen 5,4 VA/m² (0,5 VA/ft²), por lo que la carga total asciende a 2700 VA (500 m² × 5,4 VA/m²). Esta carga no suele estar sujeta a factores de demanda adicionales.

¿En qué momento se aplica el factor de demanda del 50 % para receptáculos comerciales?

Cuando la carga conectada de todos los receptáculos de uso general supera los 10 000 VA, la porción que excede ese umbral se reduce al 50 % (sección 220.44 del NEC). Por ejemplo, para 15 000 VA conectados, la carga demandada es 10 000 + (5000 × 0,5) = 12 500 VA.

Fuentes consultadas

• engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/light-power-room-d_897.html
• mikeholt.com: https://www.mikeholt.com/newsletters.php?action=display&letterID=2144
• electrical4u.com: https://www.electrical4u.com/voltage-drop-calculation/