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LÍNEAS BÁSICAS PARA EL DISEÑO DE LAS MARCAS DIURNAS DE LAS AYUDAS VISUALES A

LA NAVEGACIÓN MARÍTIMA

ÁREA DE AYUDAS A LA NAVEGACIÓN MARÍTIMA

Edición 1 – Diciembre 2010

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I N D I C E

1. INTRODUCCIÓN .............................................................................. - 4 -

2. DISTANCIA DE RECONOCIMIENTO DE UNA MARCA DIURNA............ - 4 -

2.1 ALCANCE GEOGRÁFICO..................................................................... - 6 -

2.2 VISIBILIDAD METEOROLÓGICA .......................................................... - 6 -

3. COLOR DE LA SUPERFICIE DE UNA SEÑAL MARITIMA ..................... - 7 -

4. FORMA .......................................................................................... - 11 -

5. ASPECTOS A TENER EN CUENTA EN EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS- 11 -

6. DIMENSIONES............................................................................... - 15 -

6.1 DIMENSIONES DE UNA MARCA DIURNA CON UN MENSAJE COMPLEJO ...- 16 -

7. PROCESO EN LA IDENTIFICACIÓN DEL MENSAJE DE UNA SEÑAL DIURNA.............................................................................................. - 16 -

8. MARCAS DE TOPE .......................................................................... - 18 -

8.1 COLOR ...........................................................................................- 18 -

8.2 FORMA...........................................................................................- 18 -

8.3 DIMENSIONES ................................................................................- 18 -

9. OTRAS MARCAS DIURNAS ............................................................. - 21 -

9.1 SEÑALIZACIÓN DE PUENTES.............................................................- 21 -

9.2 SEÑALIZACIÓN DE MUELLES, DUQUES DE ALBA, ESTRUCTURAS FLOTANTES, ETC................................................................................... - 21 -

10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....................................... - 22 -

11. REFERENCIAS:............................................................................. - 24 -

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ANEXO I: RESUMEN DE RECOMENDACIONES SOBRE MARCAS DIURNAS............................................................................................ - 25 -

ANEXO II: DIMENSIONAMIENTO DE UNA MARCA DIURNA (FORMAS SIMPLES) ........................................................................................... - 26 -

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LÍNEAS BÁSICAS PARA EL DISEÑO DE LAS MARCAS DIURNAS DE LAS AYUDAS VISUALES A LA NAVEGACIÓN MARÍTIMA

1. INTRODUCCIÓN

La vista es el principal instrumento de navegación del marino en la navegación próxima a la costa, por lo tanto, las ayudas visuales, tanto diurnas, como nocturnas, son básicas. Si bien se ha prestado una importante atención a la marca nocturna o señal luminosa, no se puede decir lo mismo respecto de la marca diurna, que es la que se emplea durante el día. En no pocas ocasiones se considera que la instalación de una señal marítima consiste en instalar una luz sobre un poste o cualquier otro tipo de soporte, sin el más mínimo estudio previo de la distancia de reconocimiento, forma, color y otras características de la marca diurna de la señal, ignorando la gran importancia que tiene ésta. No hay que olvidar que la mayor parte de los tráficos se producen durante el día, por lo que una señal ha de tener las dimensiones suficientes y un óptimo estado de conservación, para cumplir la distancia de reconocimiento necesaria. Una ayuda visual a la navegación marítima puede tener luz o no (en cuyo caso se denomina “señal ciega”), pero siempre va a tener uso como marca diurna. Si la señal pertenece al Sistema de Balizamiento Marítimo de la IALA1 (IALA-MBS), sus características, colores, forma y marca de tope, vendrán definidas por dicho sistema; en cambio, si no pertenece al IALA-MBS, como es el caso de faros, balizas destacadas, enfilaciones y luces de sectores, no existe una norma concreta pero en todo caso su marca diurna (torre del faro, panel de la enfilación, etc.) siempre tendrá que tener las características en cuanto a tamaño, color, contraste, etc. de forma que sea bien identificable en relación con el fondo. El presente documento no es un modelo de cálculo, sino una guía práctica en donde se presentan una serie de recomendaciones para ayudar al diseñador de instalaciones de señales marítimas a conseguir que la marca diurna sea identificada en por el navegante en la mayor parte de las ocasiones, a una distancia razonable y sin posibilidad de confusión.

2. DISTANCIA DE RECONOCIMIENTO DE UNA MARCA DIURNA

El cálculo teórico de la distancia de reconocimiento de una marca diurna es un asunto muchísimo más complejo que el del alcance nocturno de una luz, lo que ha provocado que existan pocos estudios sobre el asunto y con resultados poco concluyentes, siempre basados en estudios empíricos de campo. En este cálculo intervienen muchos factores y cada uno de ellos con múltiples variables, que

1 IALA: Asociación Internacional de Ayudas a la Navegación Marítima y Autoridades de Faros

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hacen que la distancia de reconocimiento de una misma señal fluctúe mucho según las condiciones ambientales, hora del día, etc. Los principales aspectos que van a influir en la distancia de reconocimiento de una marca diurna, son: - Ambientales: Condiciones meteorológicas habituales de la zona, cielo claro, cubierto, etc.

Visibilidad atmosférica Posición del sol (varía a lo largo del día y estación del año) Angulo de observación Fondo sobre el que se proyecta o contraste

- Las aptitudes visuales del observador

Agudeza visual, defectos de la visión, etc.

- Los parámetros de la marca Dimensiones Forma Color

Marca de tope Se define la distancia de reconocimiento como la distancia a la que una señal debe de ser avistada por el navegante de forma que, en unas determinadas condiciones del entorno, tenga suficiente tiempo de maniobra para dar un reviro completo. Evidentemente, cada tipo de embarcación requerirá un margen de maniobra distinto, por lo que la marca diurna deberá diseñarse para que tenga una distancia de reconocimiento suficiente para los buques que habitualmente navegan por la zona. El libro de Normas Técnica sobre Obras e Instalaciones de Ayudas a la Navegación (1986) considera que esta distancia ha de ser de 10 veces la eslora de un buque; otros trabajos ofrecen otros valores, como las Normas Técnicas del Proyecto de mejora de las señales marítimas de España (1967), que hace referencia a 7.5 esloras. Como recomendación general, preferentemente, se diseñaran las señales diurnas para que alcancen una distancia de reconocimiento de 10 veces la eslora de los buques que habitualmente naveguen por la zona. Como es de suponer, en las zonas de aguas restringidas como puede ser el interior de puertos, canales, etc., aunque naveguen barcos de gran tamaño, no será necesario dimensionar la señal para esa distancia de 10 esloras ya que éstos nunca estarán a grandes distancias de la señal, debido a las limitaciones físicas de la zona. En este caso, habrá que dimensionar la marca diurna para que ésta sea

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suficientemente visible desde cualquier zona interior, desde donde pueda ser avistada por una embarcación, independientemente del tamaño de ésta. Por otra parte nunca se instalaran señales con distancia de reconocimiento inferior a 500m, para ayudas con alcance nominal luminoso igual o inferior a 3 millas náuticas; ni de distancia de reconocimiento inferior a 1.000 m, para alcances nominales luminosos superiores a dicho valor. La distancia de reconocimiento de una marca diurna, puede ser mejorada con la utilización de prismáticos. Estos pueden ser de gran ayuda especialmente en el reconocimiento de las marcas de tope y letras o números de señal, ya que estos elementos, por razones constructivas, no van a poder tener las dimensiones suficientes para poderse reconocer a la misma distancia que el resto de la marca. Estos elementos, como veremos mas adelante, servirán para confirmar el tipo de señal. En el caso de las enfilaciones, la distancia de reconocimiento deberá cubrir, como mínimo, toda la zona de utilización de ésta.

2.1 Alcance geográfico Es la máxima distancia a la que un objeto se verá, debido a la curvatura de la tierra. Como la mayor parte de las señales diurnas se van a ver a distancias relativamente cortas, la curvatura de la tierra casi nunca va a limitar el alcance diurno de una señal.

( )hoHm2.08D +•=

Hm = Altura de la marca, en metros, respecto del nivel del mar ho = Altura de observación, en metros, respecto del nivel del mar D = Alcance geográfico en millas náuticas 2,08 = Refracción de la atmósfera (en nuestra zona geográfica)2

2.2 Visibilidad meteorológica La atmósfera es el canal de transmisión utilizado para la percepción de la señal, por lo que la distancia desde donde se va a ver ésta, estará condicionada por la visibilidad meteorológica existente en ese momento, que puede ser muy variable.

2 La NAVGUIDE de la IALA da un valor de 2’03 para este factor.

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3. COLOR DE LA SUPERFICIE DE UNA SEÑAL MARITIMA

La recomendación E-108 de la IALA trata el tema de los colores y su utilización en las ayudas a la navegación marítima. Esta recomendación designa los colores ordinarios (blanco, negro, verde, rojo, azul y amarillo) que se deben usar, así como los colores fluorescentes (naranja, verde, rojo y amarillo). Cada color queda identificado a través de sus coordenadas cromáticas (x, y, z) en el diagrama cromático de la CIE3. Este diagrama presenta las zonas cromáticas recomendadas para su uso en las ayudas a la navegación marítima.

Zonas cromáticas permitidas para colores ordinarios

Zonas cromáticas permitidas para colores fluorescentes.

Por otra parte, en esta recomendación de la IALA también se describen las características de visibilidad de los colores empleados en ayudas a la navegación marítima, cuyo resumen se presenta en la siguiente tabla: 3 CIE: Comisión Internacional de Iluminación

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Propiedades de los diferentes colores

Color Visibilidad Identificación del color

Blanco Muy buena (alto contraste), en condiciones de cielo claro, con iluminación directa o lateral contra todo tipo de suelo. Mala (bajo contraste) cuando se ve contra el cielo claro o contra el mar.

Mala a contra-luz , el objeto puede verse negro

Negro Buena si se ve contra el cielo. Mala si se ve contra suelo oscuro o sombreado.

Buena. El color no cambia con los diferentes niveles de iluminación.

Rojo Muy buena, buen contraste visto contra el cielo y contra la costa

Mala a contra-luz , el color del objeto se confunde con negro

Verde No es buena, los colores luminiscentes son mejores, pero estos se degradan mas fácilmente, y tienen menor vida < 1 año.

Mal reconocimiento del color. Se confunde fácilmente con la vegetación

Amarillo No es muy buena especialmente contra fondos claros.

Dificultad de reconocimiento del color, se confunde con el blanco. Buena identificación si se combina co negro.

Azul A distancia es difícil su reconocimiento, debido a que tiene mucha absorción atmosférica.

Riesgo de confusión con el mar y el cielo azul.

En el mercado, los colores se identifican por su número RAL (estándar internacional que identifica las características cromáticas de un color). El catálogo de números RAL se actualiza cada cierto tiempo, con la incorporación de nuevos colores. Actualmente existen 213 RAL classic. La última recomendación de la IALA, la E-108 recomienda utilizar los siguientes RAL:

Colores ordinarios recomendados por la IALA4

NUMERO NOMBRE FACTOR DE

LUMINANCIA (β) RAL 3028 Rojo Puro > 13% RAL 6037 Verde Puro > 15% RAL 1023 Amarillo Tráfico > 50% RAL 2008 Rojo Claro Anaranjado > 25% RAL 5019 Azul Capri > 7% RAL 9016 Blanco Tráfico > 80% RAL 9017 Negro Tráfico < 1%

4 Algunos de estos colores puede que no aparezcan en las cartas RAL clásicas si no son recientes, esto es debido a que estos colores se incorporaron recientemente (a finales del 2009 se pasó de 210 a 213 colores)

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Colores fluorescentes recomendados por la IALA

NUMERO NOMBRE FACTOR DE

LUMINANCIA β RAL 3024 Rojo Luminoso > 25% RAL 6038 Verde Luminoso > 25%

Teniendo en cuenta que la marca diurna debe de presentar el mayor contraste posible con el fondo, los RAL de los colores descritos pueden modificarse para mejorar su visibilidad, siempre que sus coordenadas cromáticas se mantengan dentro de las zonas recomendadas por la IALA. Según las condiciones del entorno, color del agua del mar, condiciones atmosféricas más habituales, vegetación de la zona, etc., un mismo tono de color puede ser más visible en un lugar que en otro. Para facilitar el reconocimiento del color, principalmente en las marcas laterales, se recomienda pintar de blanco, la parte inferior de la señal. De esta forma se aumenta el contraste con el entorno. Del mismo modo, las letras o números (obligatorio en boyas de canales) de identificación de la señal, se deberán de pintar con colores que contrasten con el de la señal, por ejemplo negro sobre blanco, blanco sobre rojo, etc. Para el cálculo de la superficie útil de la marca diurna, solo se utilizarán las dimensiones de la parte pintada del color correspondiente al tipo de señal; en el caso de la figura de abajo seria Hc.

Ø ó L

Ejemplos de cómo se puede aumentar el contraste

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El uso de colores fluorescentes o de alta visibilidad mejora mucho el reconocimiento diurno de la señal, pero hay que tener cuidado de que estos colores estén dentro de las regiones cromáticas recomendadas por la IALA. En las señales que habitualmente el navegante ve a contraluz, a determinadas horas del día, se mejora mucho su reconocimiento, en cualquier momento, con la instalación de la marca de tope correspondiente al tipo de señal. Esto es especialmente recomendable en las señales laterales, que habitualmente no incorporan la marca de tope, salvo en el caso de boyas.

Diferente apreciación de los colores de una misma marca según el punto de vista respecto al sol

También, es recomendable en canales de acceso, el uso de materiales reflectantes para mejorar el reconocimiento de la marca en condiciones de baja luminosidad, llegando incluso a la iluminación nocturna de la marca. En este sentido indicar que la recomendación E- 106 trata sobre el uso de materiales reflectantes y la guideline IALA Nº-1061 sobre luces para la iluminación de estructuras.

Ejemplos de iluminación de la marca diurna durante la noche


4. FORMA

Aunque el Sistema de Balizamiento Maritimo de IALA no especifica una “forma” concreta para las marcas diurnas, en las ayudas flotantes es recomendable utilizar como “forma” la específica de cada tipo de señal (es decir: cilindro, cono, esfera, etc.), para facilitar la identificación de ésta por el navegante. Esto está especialmente indicado en las que representen marcas laterales o marca de aguas navegables. En cualquier caso, evitaremos que la forma de la señal sea incompatible con el color; esto quiere decir, por ejemplo, que no se podrá usar nunca una boya cónica pintada de rojo como marca lateral de babor.

Boyas con aletas, formando la silueta del tipo de marca En general, debe tenerse en cuenta que las formas esbeltas se reconocen mejor y tienen las siguientes ventajas:

- Tienen mayor alcance geográfico - Ofrecen mayor contraste sobre objetos a nivel del terreno. - Se distinguen mejor a contra-luz.

5. ASPECTOS A TENER EN CUENTA EN EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS

Las dimensiones que debe de tener la parte diurna de la señal, va a condicionar el diseño de la estructura, afectando a esta en los siguientes aspectos:

� Se tendrá un especial cuidado en el tratamiento de las marcas diurnas de las señales de las bocanas de entrada a los puertos; su tamaño será el adecuado para proporcionar una distancia de reconocimiento suficiente para el tamaño de los barcos a los que va a prestar servicio.


� Cuando la señal se componga de un poste que soporte los equipos, este deberá ser de suficiente diámetro (nunca menor de 400mm.), para que, una vez pintado con el color de la marca correspondiente, tenga una distancia de reconocimiento adecuada.

� La altura deberá de ser suficiente para que, además de conseguir el alcance

geográfico necesario, tenga la distancia de reconocimiento suficiente, teniendo en cuenta que debe considerarse la altura donde se sitúa la marca, no la altura de la estructura. También hay que prever los posibles obstáculos que dificulten la visión de la marca, como podrían ser vehículos aparcados delante de la señal, tráfico rodado, vegetación, embarcaciones, etc., que reduzcan el tamaño efectivo de la marca.

� Cuando no sea posible conseguir suficiente diámetro en el poste o espeque,

se adosara a éste un tablero o tableros que, a cierta distancia, se asemejen a un cuerpo sólido. También se pueden diseñar las estructuras que soportan los equipos, con barandillas y quitamiedos, formados por láminas o paneles, que aumenten la superficie visible.

Ejemplos de cómo se puede aumentar la superficie visible de las estructuras.

� En las estructuras de celosía, en las que los perfiles sean de pequeña

sección y no se pueda conseguir suficiente superficie pintada, se adosaran láminas rectangulares con el color específico de la señal, de modo que, a distancia, se vea con el aspecto de un cuerpo sólido.

� Para las marcas dotadas de varios colores se hará el cálculo tomando cada

color de forma individual, siendo la distancia de reconocimiento la de la superficie del color más restrictivo; esto implica que las marcas con varios colores (cardinales, laterales modificadas, etc.) deberán ser mas grandes para una misma distancia de reconocimiento.

• Cuando el mensaje este formado por varios colores, se procurara que las

superficies visibles de cada color tengan tamaños similares, según las


proporciones recomendadas; debido a esto, se intentara no utilizar los flotadores de las boyas como parte del mensaje; los colores que forman éste deberán ir preferentemente pintados solamente sobre el castillete o espeque; si fuese necesario utilizar el flotador como parte del mensaje, la superficie pintada de éste, deberá tener un tamaño similar a las demás superficies que componen el mensaje. Esto esta indicado solo para las señales en las que su mensaje esta formado por bandas horizontales de diferentes colores, como es el caso de las marcas cardinales, laterales modificadas o de peligro aislado; para los demás casos, (las que tienen un solo color o franjas verticales, como las marcas laterales, especiales, aguas navegables y de naufragio), esto no seria aplicable.

� Cuando la señal vaya a ser utilizada en una sola dirección (como en el caso

de las enfilaciones), puede ser suficiente la instalación de paneles; pero cuando va a ser observada desde cualquier dirección, esta debe presentar el mismo tamaño de superficie en todas las direcciones.

� En las estructuras de paneles con grandes superficies, hay que tener en

cuenta la fuerza del viento. Para reducir la resistencia a éste, se pueden construir paneles formados con láminas con una separación entre ellas para dejar paso al viento; si además, éstas están inclinadas según el dibujo, su resistencia será menor.

Figura 1 Figura 2

� En los últimos años, existe una tendencia a sustituir las enfilaciones

tradicionales por luces direccionales que prestan servicio diurno. En este tipo de señales, cuando sea posible y aunque se use la luz durante el día, se recomienda mantener las marcas diurnas de la antigua enfilación, anterior y posterior. Cuando esto no sea posible, la marca diurna en donde está instalada la luz direccional, será de unas dimensiones suficientes para que el navegante identifique fácilmente durante el día, el lugar donde está la luz.


� Guideline 1023 de la IALA, para el diseño de enfilaciones. El panel llevará pintada una zona blanca o de otro color, que ofrezca un adecuado contraste, de forma que se garantice una adecuada alineación de las dos marcas.

� No existe una norma que defina los colores de estos tableros, pero habrá

que conseguir que éstos ofrezcan el mayor contraste posible sobre el fondo. Los dibujos de dameros y de muchas franjas o bandas, no son recomendables, ya que se reduce la superficie individual de cada color y por tanto su distancia de reconocimiento. Se recomienda inclinar la parte superior del panel unos 4º ó 5º para evitar que las deposiciones de las aves caigan sobre la superficie del panel; esta práctica también es extensible, cuando sea posible, a otros tipos de señales diurnas.

Distancia de reconocimiento (Millas náuticas)

Anchura minima, W (en metros)

0.25 0.5 0.75 1 2 3 4 5

0.2 0.4 0.6 0.8 1.5 2.3 2.9 3.7

Dimensiones de tableros para luces de enfilación según Manuales del U.S. Coast Guard (CIM 16500).


6. DIMENSIONES

Antes de hablar de las dimensiones que ha de tener una marca diurna, conviene recordar lo dicho anteriormente sobre la poca investigación que existe al respecto y las grandes variaciones que puede haber según la condiciones de observación; debido a esto, según los documentos que se consulten, es difícil encontrar estudios coincidentes y factores de multiplicación iguales. El método que aquí se propone es un modelo sencillo de aplicar y creemos que cubrirá las exigencias en la mayor parte de los casos, aunque las dimensiones finales podrán modificarse según los resultados de las observaciones de campo que se realicen localmente sobre la señal. El manual NAVGUIDE de la IALA, en su edición segunda (1993) se indica que la distancia de reconocimiento será 860 veces la altura de la marca, por otra parte, recientemente, el Servicio de Ayudas a la Navegación de Alemania ha obtenido en diferentes trabajos de campo, que un objeto puede ser visto, en condiciones favorables, hasta una distancia de unas 1000 veces la altura de la marca para formas simples. El Servicio de Señalización de Alemania utiliza el término de MDR o máxima distancia de reconocimiento y tiene establecido que una marca se puede ver, si entre ésta y el observador existe un ángulo de 3’ ó 0.05º (± 1 miliradián), con lo que una forma simple con 1 m. de altura se podría ver, en condiciones favorables, a una distancia de 1000 veces la altura de ésta, es decir 1 Km. .

Como en la mayor parte de las ocasiones la superficie o silueta de la marca no será la de una forma simple (cuadrado, círculo, etc.), será una buena aproximación tomar como valor de altura de la marca, a efectos de cálculo, el lado del cuadrado equivalente. Es decir, el lado de un cuadrado imaginario que tendría la misma superficie que la marca considerada. Para el cálculo de este cuadrado equivalente, se utilizarán como proporciones, preferentemente, una superficie con una altura de 2 veces el ancho y como limite máximo una altura de 7 veces su ancho, para grandes estructuras, faros, etc.; el resto de superficie de la marca que exceda esta proporción no se utilizará para el cálculo. Por ejemplo un panel de 1x2:

Superficie 2212 mS =×= el lado del cuadrado equivalente es: ml 414,12 ==

Distancia de reconocimiento: m414.1000.1414'1 =×

Forma simple Ojo Ф = 3' (= 3°/60)

Distancia

Altura


6.1 Dimensiones de una marca diurna con un mensaje complejo Lo descrito hasta ahora está indicado para el alcance de una señal diurna de formas simples coloreadas: rectángulo, cuadrado, círculo, etc. Cuando el mensaje es más complejo, como puede ser el número de la señal, letras etc., las distancias a las que se verán estos mensajes serán menores. Para saber la distancia a la que se verá un mensaje formado por números o letras aplicaremos una regla sencilla usada mucho en publicidad, que es multiplicar por 500 la altura del carácter, siendo el grosor de este, 1/5 de su altura. También habrá que dimensionar unos márgenes con suficiente amplitud, para que el número no se confunda con el resto de la marca.

En cuanto a los colores, éstos deberán tener el suficiente contraste para que se distingan a distancia: negro sobre blanco, blanco sobre azul oscuro, etc. También hay que tener en cuenta que las letras minúsculas se aprecian mejor que las mayúsculas.

7. PROCESO EN LA IDENTIFICACIÓN DEL MENSAJE DE UNA SEÑAL DIURNA Cuando un navegante se dirige hacia una señal, por ejemplo una boya, lo primero que se reconocerá de ésta, será su silueta o forma, después el color, posteriormente la marca de tope y por último los números o letras. Por lo tanto, el proceso de identificación del mensaje completo de una señal, va a pasar por diferentes etapas o, dicho de otra manera, según a la distancia que estemos reconoceremos diferentes elementos de la señal. Las fases de este proceso serán las siguientes: Distancia de detección: el navegante ve un objeto, pero normalmente, no podrá deducir su forma y color y no sabrá que tipo de señal es. Esta distancia habitualmente estará por encima de las 1000 veces su altura para formas simples (aproximadamente alto doble que el ancho). Distancia de reconocimiento: a esta distancia el navegante ve perfectamente el tipo de marca que es, distingue bien los colores, y podría diferenciar la marca de tope. Esta distancia estará entre 1000 y 850 veces el lado del cuadrado equivalente, este valor puede variar dependiendo de la forma. En el caso de las marcas de tope, a una misma distancia, un cuadrado se puede confundir con un cilindro de dimensiones similares, pero no con un triangulo, que se distingue mejor a mayor distancia, si tiene varios colores, habría que tratar cada color individualmente. Distancia de identificación: aquí ya deberíamos distinguir números o letras que nos sirvan para identificar sin ningún género de duda la señal que es; por ejemplo


el número de boya de un canal, si se trata de números o letras, estará aproximadamente en 500 veces su altura. Evidentemente estos valores son orientativos; en la práctica pueden variar bastante, dependiendo de la transparencia atmosférica, agudeza visual del observador, posición del sol, etc. Por otra parte, también hay que añadir que, una vez detectada la señal, el uso de prismáticos facilitara los otros dos procesos de reconocimiento e identificación de la señal

02 12

Dimensiones de boyas estándar

Como ejemplo, dos boyas como las del dibujo anterior, con dimensiones idénticas, tendrán las siguientes características aproximadas, en lo que se refiere a distancias de detección, reconocimiento e identificación según apliquemos factores de 1000 ó 500:

ELEMENTOS

DISTANCIA DE DETECCION

DISTANCIA DE RECONOCIMIENTO

DISTANCIA DE IDENTIFICACION

Marca Lateral

>1800m.

1800m.

160m.

Marca Cardinal

>1800m, 1100m.

160m.

Marca de Tope Cono

>500m.


8. MARCAS DE TOPE

Cuando se habla de distancia de reconocimiento de una marca diurna nos referimos al conjunto de la señal. La marca de tope es un elemento que sirve para ayudar en la confirmación del mensaje de la señal, mediante el uso de prismáticos o cuando se está a una distancia inferior a la de reconocimiento del conjunto de la señal. La marca de tope es obligatoria en todo tipo de boyas, excepto en algunas marcas laterales o de aguas navegables, en las en su diseño este perfectamente definida la forma especifica de la marca. Será obligatorio usar marca de tope también en las señales cardinales y de peligro aislado, situadas en tierra o en estructuras fijas.

8.1 Color Igual que para la marca diurna

8.2 Forma Las formas que se utilizan en el IALA-MBS son cono, esfera, cilindro, en X (cruz de San Andrés) y en cruz (Boya de Naufragios o emergencia). Las formas deberán ser sólidas, o construidas con varias placas planas, ensambladas en ángulo recto, de forma que tengan la apariencia de un cuerpo sólido desde cualquier punto desde donde se miren. En el caso de su empleo en boyas, deberá asegurarse que la boya conserva sus características de flotabilidad, centro de gravedad, periodo de oscilación, etc., cuando se instale una marca de tope.

8.3 Dimensiones Las formas deben de tener el tamaño más grande que sea posible, teniendo en cuenta las limitaciones en lo referente a estabilidad y resistencia al viento de este elemento, situado a mucha distancia de la línea de flotación. En la Guía de Aplicación del IALA-MBS y en el libro de Normas Técnicas de 1986 se describe la relación entre la base de la marca y el diámetro del flotador de la boya en la línea de flotación (entre un 15% y un 25% según el tipo de marca) Se recomienda que la X valor de la base de la forma) nunca sea menor de 50cm.


MARCAS C

ARD

UIN

ALE

S

0.5 X

0.9X

0.6X (Min 0.35X)

0.5 X

0.9X

0.6X (Min 0.35X)

0.5 X

0.9X

0.6X (Min 0.35X)

0.5 X

0.9X

0.6X (Min 0.35X)

N OSE

MARCAS E

SPE

CIA

LES

X

0.9X

0.6X (Min 0.35X)

X

1.25 X a 1.5X

0.6X (Min 0.35X)

0.6X (Min 0.35X)

BABORESTRIBOR

MARCAS E

SPE

CIA

LES

Y

NAU

FRAG

IO

0.15 X

X

0.15 X

X

M. ESPECIAL NAUFRAGIO

AG

UAS N

AVEG

ABLE

S

Y

PELI

GR

O A

ISLA

DO

X

0.6X (Min 0.35X)

AGUAS NAVEGABLES

0.5 X

X

0.6X (Min 0.35X)

PELIGRO AISLADO

Proporciones de las marcas de tope Nunca “x” con menos de 50cm.


Distancia de reconocimiento para marcas diurnas según “Manual de Sinalizacao Náutica” del servicio de faros de Brasil

FIGURA GEOMETRICA DISTANCIA DE RECONOCIMIENTO

0.8 mrd

0.9 mrd

DR =1250h

1,2 mrd

DR =833d

1,2 mrd

DR =833L

2 mrd

L=h/5

DR =500h


9. OTRAS MARCAS DIURNAS

9.1 Señalización de puentes

La señalización diurna de los puentes viene recogida en la Recomendación IALA O-113; según ésta, los límites de la zona navegable estarán definidos por:

A Estribor un triangulo verde sobre cuadrado blanco A Babor un rectángulo rojo sobre cuadrado blanco Mejor zona de paso circulo blanco con franjas verticales rojas

Las marcas de estribor y babor se pintaran, siempre que sea posible, sobre los pilares de los puentes, o bien, se colocaran paneles con su forma.

9.2 Señalización de muelles, duques de alba, estructuras flotantes, etc. En algunos casos, para marcas laterales, puede ser útil pintar la forma de la marca diurna en el extremo de los muelles; en estos casos, si esta no ofreciera suficiente contraste con el color del muelle, se pintará el fondo blanco igual que en las señales de los puentes. Otros tipos de estructuras, como algunos embarcaderos o duques de alba, se deberán pintar con franjas inclinadas con colores que ofrezcan suficiente contraste entre ellos, y no exista posibilidad de confusión con una marca lateral, por ejemplo: negro-amarillo, naranja-negro, etc. Por lo general, toda estructura fija o flotante que exista en el agua, tenga o no señalización propia, deberá tener colores que ofrezcan un buen contraste sobre el fondo.


10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Como se ha visto, en el cálculo de una señal diurna intervienen muchos factores que van a influir en la distancia de reconocimiento de la señal, por lo que hay que tener en consideración los siguientes aspectos:

� Para el dimensionamiento de una señal se exigirá que, a la distancia de reconocimiento fijada, sus dimensiones mínimas cumplan al menos con la regla de verse bajo un ángulo de 1 mili estereorradián o 0.05º (unas 1000 veces el lado del cuadrado equivalente). Se pondrá especial cuidado en que estas dimensiones se cumplan y se aumenten, si es posible, en las señales de las bocanas de puertos y de enfilaciones, aunque estas dispongan de luz diurna.

� Para el cálculo de la superficie de una señal se utilizarán como proporciones

del lado del cuadrado equivalente, preferentemente, una altura de hasta 2 veces el ancho y como limite máximo una altura de 7 veces su ancho; el resto de la superficie que supere esta proporción no se considerará a efectos de cálculo.

� El estudio de visibilidad se hará siempre para la dirección en que es más

probable que la señal sea vista por el navegante.

� A las señales fijas en tierra en las que por su orientación exista la posibilidad de que el navegante a ciertas horas del día, la vea a contraluz, se las deberá dotar de marca de tope, para mejorar su identificación.

� El cálculo se hará para cada color individualmente, es decir en marcas que

lleven dos colores (laterales pintadas a bandas, cardinales, laterales modificadas, etc.), la distancia de reconocimiento será la de la superficie del color mas restrictivo.

� Cuando se utilicen bandas o franjas éstas serán, lo mas anchas posible para

aumentar la superficie visible de cada una de ellas.

� En las marcas laterales se recomienda pintar de blanco una zona, preferentemente 1/3 de la parte baja de la señal, para mejorar el contraste y por consiguiente su identificación. Al pintar la parte baja blanca, reducimos la superficie útil de la marca, pero por lo general esta reducción de superficie queda compensada con el aumento del contraste que, como se puede ver en el estudio teórico, aumenta mucho la distancia de reconocimiento.

� Habrá que evitar en la medida de lo posible las deposiciones de las aves, ya

que las superficies con zonas manchadas pueden llegar a crear confusión en el mensaje de la señal, esto se puede conseguir por diferentes métodos: inclinando las superficies verticales en la parte superior, que la estructura forme algún saliente en la parte superior, colocando varillas para espantar o evitar que se posen aves, etc.


� Hay que prestar atención en las ayudas flotantes y estructuras instaladas en el mar, a la zona del francobordo y la parte afectada por la carrera de mareas. Se utilizarán pinturas antialgas de colores neutros, por ejemplo gris, y se mantendrán libres de incrustaciones y algas mediante un adecuado programa de mantenimiento para que no den lugar a confusión, aparentando una banda negra. Este problema puede ser especialmente grave en las marcas cardinales.

� En la fase de diseño de las estructuras de las señales, habrá que prever la

superficie necesaria para conseguir el alcance requerido para éstas. Cuando la señal se componga de un poste que soporte los equipos, éste deberá ser de suficiente diámetro para que, una vez pintado con el color de la marca correspondiente, tenga una distancia de reconocimiento adecuada.

� Cuando no sea posible conseguir suficiente diámetro en el poste o espeque,

se adosará a éste tableros o aletas que, a distancia, se asemejen a un cuerpo sólido. También se pueden diseñar las plataformas de mantenimiento y soporte de equipos con barandillas y quitamiedos, formados por láminas o paneles, que aumenten la superficie visible.

� En las estructuras de celosía, es recomendable adosar láminas con el color

específico de la señal, de modo que a distancia tenga el aspecto de un cuerpo sólido.

� Las marcas de tope y los números pintados en las señales sirven para

confirmar el tipo de señal y el mensaje de esta. Obviamente y por razones de tipo constructivo, la distancia de reconocimiento de estos elementos será menor, aunque se intentara que sea la mayor posible.

� La altura deberá de ser la adecuada para conseguir el alcance visual fijado.

Hay que tener en cuenta que nos estamos refiriendo a la altura de la marca, no a la de la estructura; por tanto hay que prever los posibles obstáculos que dificulten la visión de ésta, como podrían ser: vehículos aparcados delante de la señal, edificios, trafico rodado, vegetación, embarcaciones amarradas, etc., que reduzcan la superficie efectiva y, en consecuencia, el alcance necesario.

� En cuanto a la forma, la utilización de la forma correspondiente a cada tipo

de señal (cono, rectángulo, etc.), facilitará la identificación de la señal por el navegante. Esto, esta especialmente indicado en los canales de navegación, balizados con marcas laterales flotantes.

� El número de señal es opcional. El número de boya en canales de acceso,

es obligatorio (numero de boya, no el nacional o internacional)

� La marca de tope es obligatoria en boyas que no tienen la forma específica que define el tipo de marca.

� Se debe de prestar atención para que los soportes de la marca de tope,

proyecten la menor sombra posible sobre los paneles solares de las


linternas, especialmente en las que son autoalimentadas y tienen las placas solares en la parte superior.

� En los puentes sobre vías navegables, es recomendable iluminar en

situaciones de baja visibilidad, las marcas diurnas y los pilares del puente.

11. REFERENCIAS: ■ Guía de Ayudas a la Navegación Marítima (NAVGUIDE) de la IALA 2º y 4º edición ■ Guía para la aplicación del Sistema de Balizamiento Marítimo de la IALA. ■ Manuales del U.S. Coast Guard (CIM 16500). ■ Normas Técnicas del Proyecto de Mejora de las Señales Marítimas de España año 1967. ■ Libro de Normas Técnicas sobre Obras e Instalaciones de Ayudas a la Navegación 1986. ■ Recomendación de la IALA E-108 para el uso de colores en la superficie de las señales ■ Recomendación de la IALA E-106 para el uso de materiales reto-reflectantes. ■ Guideline IALA Nº-1061 Sobre luces para la iluminación de estructuras ■ Guideline IALA nº 1023 Sobre enfilaciones ■ Manual de Sinalizacao Náutica del Servicio de Faros de Brasil ■ Marques et alignemens de jour (Service des Phares et Balises-Centre d’Etudes Techniques Maritimes et Fluviales)

Documento elaborado por: José Carlos Diez Gonzalo Diciembre de 2010


ANEXO I: Resumen de recomendaciones sobre marcas diurnas

RESUMEN DE RECOMENDACIONES SOBRE MARCAS DIURNAS

1000 Veces el lado del cuadrado equivalente

Si es necesario, añadir aletas, paneles o láminas para aumentar la superficie, Diseño según el punto de vista del ángulo de utilización habitual

Calculo individualizado por color

Cuando se usen franjas o bandas, aumentar la superficie de éstas y reducir su número para aumentar el alcance.

DISEÑO

Altura suficiente para quedar libre de obstáculos

Zona blanca en la parte inferior para aumentar el contraste, en las marcas laterales Señal con la silueta de la forma especifica de la marca, cuando sea posible. Las marcas de tope y números facilitan el reconocimiento de la señal Dotar de marcas de tope a señales en tierra que se ven a contraluz. Obligatoria en Cardinales y Peligro Aislado en tierra. En algunos casos puede ser recomendable mantener la luz encendida durante el día, sobre todo para enfilaciones en zonas de brumas frecuentes La guideline 1023 de la IALA lo recomienda incluso cuando la necesidad de alcance diurno haga que los paneles sean demasiado grandes, más de 3 m. de altura.

MEJORA DEL RECONOCIMIENTO DE LA SEÑAL

Limpieza de algas para no confundir con una banda negra en ayudas flotantes y mantenerla limpia de deposiciones de aves Marca de tope obligatoria, cuando la boya no tiene la forma especifica del tipo de marca Numero de boya obligatorio en canales (número de orden en el canal desde el mar tierra, pares a babor e impares a estribor. Recomendable la forma especifica de la marca en la boya

BOYAS

Precaución de que la marca de tope no proyecte sombra sobre los paneles de la linterna (aplicable también a balizas en tierra).


ANEXO II: Dimensionamiento de una marca diurna (formas simples)

Dimensionamiento de una marca diurna (formas simples)

En este apartado se recoge un estudio teórico, sobre el dimensionamiento de marcas diurnas elaborado por el servicio de Señalización Marítima Francés, siendo el documento que sirvió como base para elaborar lo que se describe sobre este tema en el libro de normas técnicas del 1986, al que se hace referencia en otras partes del texto. Como se verá, para poder calcular el contraste, en muchos casos sería necesario contar con mediciones de campo sobre luminancias de objetos, del fondo, del sol y variación según su posición, valores transparencia atmosférica, etc., lo que complica el cálculo y hace que éste esté fuera de nuestro alcance en la mayor parte de los casos.

� Contraste a corta distancia El contraste, es la aptitud del ojo para distinguir un objeto del fondo sobre el que se proyecta. Esto, junto con la visibilidad atmosférica (a grandes distancias), según se verá más adelante, va a tener una influencia decisiva en la distancia de reconocimiento de una señal diurna. El contraste a corta distancia C(0) viene dado por la relación:

C(0) = I Lo – LF I

LF

Donde: LO es la luminancia del objeto LF es la luminancia del fondo

Si se ve proyectada sobre el cielo:

CC(0) = I Lo – LC I

LC

Donde: LO es la luminancia del objeto LC es la luminancia del cielo

Contraste sobre el suelo relativo al cielo (la señal se proyecta sobre el suelo, pero como también se ve el cielo por encima del suelo, esta zona que tiene un mayor nivel de luminancia, influirá en la adaptación del ojo, y por consiguiente condicionara el valor del contraste):

CS(0) = I LO – LS I

LC


Donde: LO es la luminancia del objeto LS es la luminancia del suelo LC es la luminancia del cielo

Valores aproximados de contraste para CC(0) (contraste contra el cielo) y CS(0)

(contraste contra el suelo relativo al cielo) Se considerarán solamente los dos casos extremos, el de cielo uniformemente cubierto (descrito en el libro de Normas Técnicas de 1986, con tablas de valores de luminancias) y el de cielo claro. La marca diurna se considerará que es un panel plano y en posición vertical, de un solo color. Cielo uniformemente cubierto*:

LcLs 134.2 β=

)389.0308.0(3 12 ββ += LcLo Donde:

Lc= Es la luminancia del cielo estando éste uniformemente cubierto β 1= Es el factor de luminancia del terreno

β 2= Es el factor de luminancia del panel o señal según color de éste.

*(Descrito con tablas en el libro de Normas Técnicas del año 1986)

Cielo claro: La gran variedad de casos posibles, según la posición relativa del sol, no permite desarrollar tablas de lectura directa de contrastes CC(0) ó CS(0), por lo que habrá que determinar por separado los valores de Lc, Ls y Lo. La luminancia del cielo Lc en la zona del horizonte dependerá del azimut del sol según la hora del día y de la distancia cenital según la latitud y estación del año, con respecto al punto de observación de la marca. El valor de Lc estará entre las 180 Cd/m2 (al atardecer con el sol cerca del horizonte) y las 19000 Cd/m2 con el sol a 0º al mediodía. El valor medio de luminancia Lc, en el horizonte, en tiempo claro y por estas latitudes, puede establecerse en 5000 ó 6000 Cd/m2. Para calcular el contraste de un objeto de luminancia Lo supuestamente blanco (luminancia β2=1) producida solamente por el sol y el cielo, por Ls(1) la luminancia del suelo suponiéndolo blanco y horizontal y por Ls = β 1 Ls(1). la luminancia del suelo (proporcional a β 1 e independiente del azimut del sol) la luminancia efectiva de la marca será:


Para un objeto blanco con el cielo de fondo:

LsLoLo21)0( +=

Si el objeto no es blanco multiplicamos Lo por β2

Si el panel blanco se proyecta contra el suelo, el contraste relativo al cielo será:

LsLoLsLo21)0( −=−

Si el objeto no es blanco:

LsLoLsLo

2

2)0( 2

2

−+=− ββ

El valor de Ls 5 esta entre 300 Cd/m2 (suelo oscuro) y 10000 Cd/m2 (suelo claro y con el sol en el cenit) Lo esta entre 1 Cd/m2 (lado sombreado del panel, rodeado de suelo oscuro y el azimut del sol a 140º con respecto a la normal del panel), y 32000 Cd/m2 (panel blanco rodeado de suelo blanco, el sol a unos 50º sobre el horizonte e incidiendo sobre el panel) Si la marca se proyecta sobre fondo de cielo tenemos que el contraste es:

+−=Lc

Ls

Lc

LooCc

2

1)0(1)( 2β

Si la marca se proyecta sobre fondo de suelo, su contraste relativo al cielo (debido a que el nivel de iluminación ambiental estará definido por el del cielo) será:

−+=

Lc

Ls

Lc

LooCc

2

21

)0()(

22 β

β

� Contraste a distancias grandes

En estas condiciones el estado de la visibilidad meteorológica influirá en la apreciación del objeto. Si la baliza o señal se proyecta sobre el cielo CC(0) el contraste a una distancia X viene dado por:

)0(05.0)( CcxCc VX

=

V= es la visibilidad meteorológica en las mismas unidades que X (distancia)

5 Según datos obtenidos en mediciones de campo y facilitados por el Servicio de Faros y Balizas de Francia


El contraste sobre el suelo relativo al cielo Cs(0) a una distancia X viene dado por:

)0(05.0)( CsxCs VX

=

Distancia de reconocimiento de una marca diurna La experiencia dice que para que una señal sea visible a una distancia “x” debe de satisfacer 2 condiciones: 1º El contraste a esa distancia “x” debe de ser mayor de 0.05 Entonces:

05.0)0(05.0)0( >= CC VX

2º el ángulo sólido con el que se observa la señal debe de ser superior a un valor límite que depende de la distancia “x”:

)(038.0

2

2

XCXd

>

Distancia de reconocimiento a larga distancia. El ángulo de visión es menor de 1 mili estereorradián:

KX

dC V

X=

2

2

)05.0)(0(

K= 0.038. d en metros, X y V en Km.

Distancia de reconocimiento a corta distancia. El ángulo de visión es mayor de 1 miliestereorradián:

05.0)05.0)(0( =VX

C X y V en las mismas unidades

En estos casos, la distancia a la que se ve depende del contraste y no del tamaño de la marca. También nos podemos encontrar con las siguientes ecuaciones, ambas son el resultado de despejar X:

−=

05.0log

)0(log1

CVX ó

+=3.1

)0(log1

CVX


Observación Según esto podemos deducir, que si un objeto se ve bajo un ángulo mayor o igual a un miliestereoradián:

Ф> 1miliradian= 0.057º y las condiciones de contraste y visibilidad son favorables, una forma simple, como por ejemplo un cuadrado de 1m. de altura, se vería a 1000metros.

metrosd 1000tan

1 ≈=φ

Así, un objeto puede ser visto, en condiciones favorables, hasta una distancia de unas 1000 veces la dimensión del lado del cuadrado equivalente. El Servicio de Señalización Alemán utiliza el término de MDR o máxima distancia de reconocimiento y tiene establecido que una marca se puede ver, si entre ésta y el observador existe un ángulo de 3’ ó 0.05º (± 1 miliradián), con lo que una forma simple con 1 mt. de altura se podría ver, en condiciones favorables, a una distancia de mas de 1000 veces la altura de ésta.

Contraste C(0)

Distancia de observación

(Millas)

Distancia de

observación (Km)

Visibilidad meteorológica

(Millas)

Visibilidad meteorológica

(Km)

Dimensión del objeto (Superficie

m2)

Dimensión del objeto (Lado del cuadrado

equivalente)

0,2 0,27 0,5 10 18,52 0,052 0,227 0,2 0,54 1 10 18,52 0,223 0,473 0,2 0,81 1,5 10 18,52 0,545 0,738 0,2 1,08 2 10 18,52 1,050 1,025

0,2 1,35 2,5 10 18,52 1,779 1,334 0,4 0,27 0,5 10 18,52 0,026 0,160 0,4 0,54 1 10 18,52 0,112 0,334 0,4 0,81 1,5 10 18,52 0,272 0,522 0,4 1,08 2 10 18,52 0,525 0,725

0,4 1,35 2,5 10 18,52 0,890 0,943

0,6 0,27 0,5 10 18,52 0,017 0,131 0,6 0,54 1 10 18,52 0,074 0,273 0,6 0,81 1,5 10 18,52 0,182 0,426 0,6 1,08 2 10 18,52 0,350 0,592

0,6 1,35 2,5 10 18,52 0,593 0,770 0,8 0,27 0,5 10 18,52 0,013 0,113 0,8 0,54 1 10 18,52 0,056 0,236 0,8 0,81 1,5 10 18,52 0,136 0,369 0,8 1,08 2 10 18,52 0,263 0,512

0,8 1,35 2,5 10 18,52 0,445 0,667

Forma simple Ojo Ф = 3' (= 3°/60)

Distancia

Altura


0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

0,5 1 1,5 2 2,5

Alcance (Km)

Sup

erfic

ie (

m2)

Contraste 0,2 Contraste 0,4 Contraste 0,6 contraste 0,8

Visibilidad diurna para un objeto visto con ángulo inferior a un mili estereorradián (d/x<1).

NOTA: C(0) = 1 correspondería al contraste de un panel blanco sobre fondo negro

Herramientas de apoyo

� Para el cálculo de los paneles de las enfilaciones y aplicaciones similares, puede usarse la hoja de cálculo elaborada por IALA que desarrolla el método descrito en la Guideline nº 1023.

diseño marcas diurnas_pe

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