Confort visual y diseño de iluminación: ¿cuál es el objetivo de una instalación de alumbrado?

Publicado: 4 de mayo de 2005 Categoría: Noticias del sector eléctrico

En un artículo publicado recientemente en DISTRELEC por el profesor del Area de Iluminación de la UPC, Carlos Sierra, se analizan los factores que intervienen en el proceso de diseño de una instalación de iluminación. La premisa inicial que no debe perderse de vista es establecer claramente cual es el objetivo de una instalación de alumbrado. Podría definirse como: facilitar el desarrollo de las tareas visuales realizadas, proporcionando confort visual y teniendo en cuenta la eficiencia energética y el coste de la instalación. Para garantizar ese objetivo, deben comprenderse una serie de conceptos que se desarrollan a continuación

El profesor Carlos Sierra, comienza abordando el tema de las capacidades visuales. Se debe ver y reconocer y para que se lleve a cabo el proceso de visión, deben darse una serie de condiciones: claridad mínima (sin un mínimo de luz que sensibilice los fotorreceptores del ojo, no se percibirá la escena visual), contraste mínimo (si un objeto no resalta sobre su fondo, no se tendrá un mínimo contraste), tamaño mínimo de los objetos (si un objeto no ocupa un espacio mínimo dentro de la escena visual, este no será percibido) y tiempo mínimo de observación (si un objeto no permanece un tiempo mínimo en la escena visual, este no será percibido).

 

Agudeza visual

 

Es la capacidad visual que permite discriminar los detalles de los objetos, hasta el punto de poder distinguir dos puntos que forman un ángulo inferior a 30’’ de arco desde el ojo. Este atributo visual está íntimamente relacionado con la densidad de fotorreceptores por unidad de superficie.

Deslumbramiento=La capacidad de la adaptación visual no es ilimitada. Cuando el estímulo exterior es muy elevado o se produce una variación importante en su magnitud, se produce una modificación de la capacidad de visión llamada deslumbramiento, lo que provoca una pérdida de las capacidades visuales. Existen dos tipos de deslumbramiento: 1) Deslumbramiento perturbador. Es aquel que provoca una pérdida total de las capacidades visuales, como por ejemplo mirar directamente al sol o a una fuente de luz muy intensa.

2) Deslumbramiento molesto. Es aquel que no provoca una pérdida total de las capacidades visuales, pero no permite desarrollar la tarea visual con un grado de confort adecuado. Por ejemplo se provoca cuando se ve reflejada una fuente de luz en la pantalla del ordenador.

 

Confort visual

 

Grado de satisfacción visual creado por la iluminación. Es la sensación subjetiva que percibe el usuario. "Las recomendaciones visuales basadas únicamente en parámetros de capacidad visual son generalmente incorrectos". Toda solución de iluminación que se plantee, debe tener en cuenta estos tres elementos y  como están relacionados entre ellos, de lo contrario, es probable que el resultado final no sea satisfactorio. Antes de realizar cualquier planteamiento de solución, deben estudiarse las necesidades del usuario, de la tarea visual que desarrolla y del entorno donde va a realizarse.

La agudeza visual es una capacidad visual que evoluciona con la edad, y a partir de los 45 años comienza a reducirse. Una persona de 60 años, requiere de una cantidad de luz muy superior a la de una de 30 para realizar la misma tarea visual. De la misma forma, si se está en un local con paredes oscuras, aunque el nivel de iluminación sea el recomendado para esas condiciones, se puede tener la sensación de que “falta luz”.

 

Parámetros lumínicos

 

Para llegar a obtener una solución satisfactoria, deben tenerse en cuenta un conjunto de parámetros y variables que definan de una forma conjunta las necesidades visuales. Nivel de iluminación: La iluminancia en servicio dependerá de factores tales como la tarea visual, la seguridad y aspectos de confort visual del usuario. La iluminancia se aumentará cuando: haya reflectancias bajas, trabajo visual crítico, elevado coste de los errores, gran importancia de la productividad, capacidad visual del trabajador inferior a la normal. La iluminancia se disminuirá cuando: altas reflectancias, velocidad/exactitud no son críticas y tareas ocasionales.

 

Uniformidad

 

Otro de los parámetros que debe tenerse en cuenta es la uniformidad, que da una idea de cómo se distribuye la luz en el plano de trabajo, y viene expresada por la relación  entre los valores mínimo y medio (uniformidad media) y por la relación entre los valores mínimo y máximo (uniformidad extrema)

Umed = Emin/Emed; Uext = Emin/Emax.

Uniformidad en el tiempo. Debe garantizarse que la instalación proporcione las prestaciones lumínicas a lo largo de toda la vida de la instalación. Así, debe definirse los siguientes conceptos: iluminancia inicial (es el nivel obtenido el día de la inauguración), iluminancia en servicio (es el nivel para el que se ha diseñado la instalación) e iluminancia mantenida (es aquel nivel por debajo del cual nunca debería bajarse, pues representaría un riesgo para las necesidades visuales de los usuarios).

 

Distribución de luminancias

 

Determinado el nivel de iluminación, las diferencias de luminancias se pueden deber a diferentes reflectancias en las superficies. Factores a tener en cuenta: 1) Distribución de luminancias en el plano de trabajo. La luminancia entorno a la tarea visual debe ser inferior a la de la propia tarea, pero no menor a 1/3.

2) Rangos de luminancia para las superficies de la sala. Deben tenerse en cuenta las consideraciones arquitectónicas, de forma que no aparezcan fuertes contrastes dentro de la escena visual.

 

Control del deslumbramiento

 

Tipos de deslumbramiento:

1) Deslumbramiento fisiológico (perturbador): Reducción de la capacidad visual y la visibilidad.

2) Deslumbramiento psicológico (molesto): Molesto a la vista, pero no dificulta la percepción de los objetos.

El deslumbramiento puede ser directo (luminaria) o reflejado (superficies brillantes). Deslumbramiento directo: Control de la luminancia de lámparas y luminarias. El deslumbramiento molesto también depende del tipo de tarea:

En función de las características de la tarea visual, la instalación se clasifica según el grado de control de luminancia.

A - Tareas visuales muy exactas.

B - Tareas con altas demandas visuales o mucha concentración.

C - Demandas visuales y de concentración moderadas. Movilidad del trabajador.

D - Demandas visuales y de concentración bajas. Trabajadores en movimiento en el área establecida.

E - Bajas demandas visuales, movimiento de trabajadores de un lugar a otro.

Así pues, para tener un control del deslumbramiento, debe incidirse en los siguientes aspectos:

-Tipo de luminaria a  instalar, examinado su comportamiento fotométrico y verificando que es adecuada para el proyecto.

-Orientación de la luminaria.

-Angulo de apantallamiento.

-Clase de calidad (A, B, C, D, E)

-Iluminancia en servicio

Para controlar el deslumbramiento de las ventanas deben emplearse sistemas para reducir la luminancia del cielo (cortinas, persianas, etc), ubicar correctamente los puestos de trabajo y emplear colores claros en los alrededores de la ventana.

El deslumbramiento reflejado es producto del reflejo de la luz en una superficie mate o semi-mate.

Consecuencias: Pérdida de detalles del confort visual.

 

Soluciones

 

-Ubicar los puestos de trabajo evitando el ángulo espejo.

-Aumentar la cantidad de luz en el entorno de la tarea visual.

-Luminarias de baja luminancia

-Superficies de trabajo mates

 

Modelado

 

El factor de modelado es la capacidad de la luz para revelar texturas y formas de un objeto creando juegos de luces y sombras. La solución lumínica debe conseguir que los efectos de resalte de texturas, formas, etc, sean adecuados a las necesidades.