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 p²
|
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.
- 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.
- Aumentando la cantidad de luz en ambos lados sobre la tarea visual aproximadamente en ángulos rectos a la dirección de la visión
- Utilizando luminarias que posean una amplia gama de emisión y baja luminancia.
- 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.