ALUMBRADO INTERIOR. CRITERIOS DE CALIDAD Y CANTIDAD (II)


Fernando Garrido Alvarez


1.- LUMINANCIA

Para el logro de una buena visibilidad en el trabajo, el factor más importante está relacionado con la luminancia de la tarea y su entorno.

El efecto general de la luminancia sobre la visibilidad es debido a la adaptación resultante, proceso por el cual las propiedades del sistema visual se modifican de acuerdo con las luminancias del campo visual.

Para una distribución de luminancias dada en el campo visual, el proceso de adaptación alcanza un estado final expresado como luminancia de adaptación.

Las propiedades del sistema visual afectadas por adaptación a la luminancia son:

  • Agudeza visual, que es la capacidad del sistema para discriminar entre detalles u objetos que están muy juntos.
  • Sensibilidad al contraste, que es la capacidad del sistema para distinguir las pequeñas diferencias de luminancia relativa.
  • Eficiencia de las funciones motoras oculares para la acomodación, convergencia, contracción pupilar, movimiento del ojo, etc.



La agudeza visual, la sensibilidad al contraste y la eficiencia de las funciones motoras oculares crecen con el aumento de la luminancia de adaptación hasta un cierto máximo nivel.

2.- NIVEL DE ILUMINACION

El nivel de iluminación requerido en una situación determinada se expresa en términos de iluminancia. Los valores requeridos se expresan en tablas y su valor depende del tipo de tarea a desarrollar.

La superficie de referencia de un interior es la superficie donde se va a suministrar la iluminancia apropiada recomendada, seleccionada de las tablas mencionadas anteriormente. La superficie de referencia no necesita estar reducida a un área de superficie única, sino que puede comprender un número de áreas separadas. Las especificaciones de iluminación interior siempre deben incluir una definición clara de la superficie de referencia.

En interiores de trabajo, la superficie de referencia, normalmente, será el plano de trabajo. Para interiores donde las tareas no están restringidas a lugares fijos, se considera que el plano de trabajo es el plano horizontal limitado por las paredes de interior a una altura de 0,85 metros sobre el suelo. Para interiores donde las localizaciones de las tareas son conocidas claramente y especificadas, la superficie de referencia puede consistir en áreas específicas de zonas de trabajo o áreas de tareas.

Cuando la tarea no se realiza en un plano horizontal o está a una altura diferente, la superficie de referencia deberá tener el ángulo del plano de la tarea y estar a la altura de la misma.

En interiores donde no se trabaja, la superficie de referencia puede ser el piso, la pared, o cualquier plano importante en el mismo.

2.1.- Uniformidad en el espacio.

La medida de la uniformidad de iluminancia sobre la superficie de referencia es la relación entre la iluminancia mínima y la iluminancia media.

                 Emin
Um = -----------
       Emed

En el caso de iluminación general, la uniformidad de iluminancia en la superficie de referencia debe ser no menor que 0,80 para proporcionar posibles ubicaciones de tareas equivalentes en todo el interior.

En el caso de iluminación general localizada o iluminación de áreas generales, la iluminancia media en las áreas que rodean las tareas no debe ser menor que un tercio del nivel para las áreas de tareas.

La relación entre las iluminancias medias para dos interiores adyacentes, no debe exceder 5:1.

3.- DESLUMBRAMIENTO

El deslumbramiento es la sensación producida por una luminancia exagerada dentro de un campo visual, que altera la sensibilidad del ojo, causando molestia, reduciendo la visibilidad o ambas cosas.

El deslumbramiento se puede producir de dos formas, que a veces ocurren en forma separada, pero que generalmente se experimentan en forma simultánea:

  • Deslumbramiento fisiológico (o perturbador), que reduce la capacidad visual y la visibilidad.
  • Deslumbramiento psicológico (o molesto), que resulta molesto a la vista, pero no necesariamente dificulta la observación de los objetos.



En la práctica de iluminación interior, el deslumbramiento psicológico (molesto) es probable que sea un problema mayor que el deslumbramiento fisiológico (perturbador), y las medidas tomadas para controlar el deslumbramiento molesto tendrán en cuenta también el deslumbramiento perturbador.

La sensación de molestia experimentada por el deslumbramiento molesto tiende a incrementarse con el paso del tiempo, y contribuye a la tensión nerviosa y a la fatiga.

El deslumbramiento cualquiera que sea el tipo, puede ser directo o por reflexión.

  • Deslumbramiento directo es el deslumbramiento causado directamente por las luminancias de las fuentes de luz, tales como las lámparas, las luminarias y las ventanas, que aparecen en el campo de visión del observador.
  • Deslumbramiento por reflexión es el deslumbramiento causado por las luminancias reflejadas desde las superficies con alta reflectancia, especialmente superficies especulares tales como metales brillantes, salvo que éstas formen parte de la luminaria.

El deslumbramiento por reflexión debería distinguirse de otros tipos de reflexión que producen reducción del contraste de la tarea, y que se describen más correctamente como reflexiones de velo (la luminancia alta es reflejada por la tarea hacia los ojos, velándola y reduciendo los contrastes de la misma).

3.1.- CONTROL DEL DESLUMBRAMIENTO

El control del deslumbramiento directo de lámparas y luminarias consiste en controlar la luminancia de las mismas en la dirección de los ojos del observador.

Un nuevo desarrollo en el área de los sistemas de deslumbramiento es el sistema de Índice del Deslumbramiento Unificado UGR  (Unified Glare Rating) CIE, que es un nuevo sistema de evaluación para el deslumbramiento psicológico en la iluminación interior.

Aunque todavía no ha sido probado internacionalmente, este sistema se puede adoptar para uso general ya que la Guía Técnica de Lugares de Trabajo y la Norma UNE-EN 12464-1, hacen referencia a él y en sus tablas de recomendaciones.

3.2. FÓRMULA UGR

La fórmula general para calcular el valor UGR es la siguiente:


                              0,25               L2 ∙ ω
UGR = 8 ∙ log10 [ --------    ----------- ]
                                 Lb                   

Donde:

Lb  = Luminancia de fondo (cd/m²).

L = Luminancia de las partes luminosas de cada luminaria en la dirección del ojo del observador (cd/m²).

ω = ángulo sólido trazado por las partes luminosas de cada luminaria en el ojo del observador (estereoradián).

p = Indice de posición de cada luminaria, que se relaciona con el desplazamiento de la zona de visión (índice de posición Guth para cada luminaria).

La evaluación más exacta del deslumbramiento se logra mediante la aplicación directa de la fórmula UGR para la instalación considerada, para lo cual se requiere un programa informático (Dialux).

3.3.- REFLEXIONES DE VELO Y DESLUMBRAMIENTO REFLEJADO

El brillo de una fuente de luz reflejada por una superficie mate o semi-mate en los ojos de un observador, produce una molestia que puede ser leve o considerable. Cuando ésta reflexión se produce en una tarea se denomina reflexión de velo; cuando se produce fuera de la tarea se denomina deslumbramiento reflejado.

Las reflexiones de velo, además de producir molestias, reducen el contexto de la tarea y como consecuencia pérdidas de detalles.

Tanto las reflexiones de velo como el deslumbramiento reflejado se pueden minimizar de la siguiente manera.

  1. Diseñando un sistema de iluminación o ubicando las áreas de trabajo de manera tal que ninguna parte de la tarea visual esté dentro o cerca del ángulo de reflexión de cualquier fuente de luz brillante con respecto al ojo.
  2. Aumentando la cantidad de luz en ambos lados sobre la tarea visual aproximadamente en ángulos rectos a la dirección de la visión
  3. Utilizando luminarias que posean una amplia gama de emisión y baja luminancia.
  4. Utilizando superficies de trabajo, papel, materiales de escribir, máquinas de oficina, etc. que tengan superficie mate para reducir los efectos de la reflexión.



4.- SOMBRAS Y MODELADO

La apariencia de interiores se mejora cuando sus características estructurales y los objetos y las personas están iluminadas de tal forma que las siluetas se ven clara y agradablemente, y las sombras se forman sin confusión. Esto ocurre cuando la luz fluye de forma evidente en una dirección más que en cualquier otra.

El término modelado se usa para describir la forma en la cual las siluetas de objetos tridimensionales se destacan por la iluminación.

El modelado puede ser fuerte o débil; el grado más efectivo para cualquier interior depende del tipo de construcción y de las actividades implicadas.

Cuando la luz viene desde muchas direcciones y es demasiado difusa, el modelado puede ser ligero y el interior puede ser poco interesante debido a la pérdida de contraste de la luminancia. Por otro lado, si el componente direccional es muy fuerte, el modelado será normalmente severo y las sombras pueden confundir.

Sin embargo, las sombras pronunciadas, como las obtenidas con fuentes de luz concentradas sobre un área pequeña, se pueden usar para producir efectos dramáticos intencionados. Las tiendas, las salas de arte y muchos otros lugares requerirán una iluminación con provisión para sombras modeladas en diversos grados.

Una ventana o una luminaria muy grande puede producir un buen modelado sin sombras fuertes, pero si la fuente es muy grande en relación con la distancia del objeto iluminado, como puede ser el caso con la iluminación indirecta, el modelado quedará debilitado.

Las sombras profundas que producen contrastes de luminancia excesivos, pueden ser suavizadas mediante aplicación de fuentes de luz adicionales.

Acabados con altas reflectancias difusoras en las superficies de la habitación resultan ser fuentes de luz secundarias eficaces y reducen, materialmente las sombras, reflejando una cantidad significativa de luz difusa dentro de áreas sombreadas. Las sombras con bordes suaves se obtienen con fuentes de áreas grandes tales como luminarias de lámparas fluorescentes o sistemas de iluminación indirecta.

5. DISTRIBUCION DE LUMINANCIAS

La distribución de luminancias debe ser considerada como complementaria de la distribución de iluminancia en el interior

La I.E.S. (Illuminating Engineering Society) recomienda las distribuciones de luminancias que se muestran en la tabla, para oficinas y situaciones industriales












Proporción máxima recomendada de luminancia
Areas
Oficina
Industrial
Tarea y alrededores adyacentes
Tareas y alrededores adyacentes más oscuros
Tareas y alrededores adyacentes más claros
Tarea y superficies oscuras más lejanas
Tarea y superficies claras más lejanas
Luces (o ventanas) y superficies adyacentes
Cualquier lugar dentro del campo de visión normaL
3:1


10:1
1:10
20:1
40:1

3:1
1:3



Para obtener estas distribuciones debemos controlar las fuentes directas y las reflejadas.

Las fuentes directas constituyen todas las fuentes de luz; ventanas y luminarias.

En el diseño de la orientación del puesto de trabajo debemos buscar que estas fuentes de luz estén fuera de nuestro campo visual.

También es importante evitar que estas mismas fuentes se reflejen en objetos brillantes, como pantallas de visualización y que se manifiesten dentro de nuestro campo de visión.

La elección y localización de las luminarias es fundamental ya que la visión de estas es amortiguar y dirigir el flujo luminoso en ciertas direcciones.

6.- CALIDAD DE LUZ

Las características más importantes de la calidad de luz son:

  • Temperatura de color (Tc).
  • Índice de rendimiento en color (IRC ó Ra)



La temperatura de color tiene una notable influencia sobre el ambiente creado en cuanto a sus sensaciones de frío o calor, al tiempo que potencia o atenúa la cromaticidad de los objetos en ese mismo sentido. Además, el término Tc no se puede manejar de un modo independiente, sino que se debe combinar de forma adecuada con la iluminancia para que no se produzca efectos distorsionantes de la percepción visual.
El índice de reproducción cromática (IRC) tiene trascendental importancia en la calidad de la luz, siendo de primera magnitud en actividades donde la óptima reproducción cromática es imprescindible.