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LAU52

 LAU82 Gestión del brillo
AO Rama Asignaturas Optativas
LAU Rama Luminotecnia Arquitectónica y Urbana.
LAU8  Trabajos.
LAU81  Ambiente e iluminación.
LAU82 Gestión del brillo.
LAU83 Iluminación de la vegetación.
LAU84 Confort visual.
LAU85 Alumbrado vial.
LAU86 Alumbrado deportivo
LAU87 Alumbrado de emergencia

 

GESTIÓN DEL BRILLO.

Los planteamientos que se está realizando en torno a la gestión del brillo se encuentran en plena evolución, aunque siempre en dichos planteamientos se está manteniendo una vinculación con los criterios de diseño recomendados por los Códigos y las Guías de iluminación artificial.

Probablemente, esta continua evolución está relacionada con la creciente demanda de mejora de la calidad ambiental por parte de los usuarios.

En la gestión del brillo, hay que tener en cuenta en primer lugar, los procesos de adaptación del ojo humano al brillo producido y a los niveles de Luminancia existentes.


Con la gestión del brillo, ante todo, se pretende establecer un control integral ambiental del brillo sobre las diferentes superficies que definen el escenario de observación de los usuarios.

Las relaciones entre valores del brillo y las velocidades con que dichos valores pueden variar sobre los diferentes elementos superficiales, deben tenerse en cuenta cuando se opta por dar una mayor importancia a la influencia que la iluminación de dichos elementos superficiales puede tener sobre los brillos que se producen sobre el plano de trabajo.

En la gestión del brillo de viviendas, se pueden utilizar diferentes tipos de luminarias.

  • Luminarias empotradas o semi empotradas  en falso techo para ofrecer una luz directa muy direccionada.

  • Luminarias suspendidas que pueden ofrecer una emisión de luz, directa e indirecta con capacidad de ofrecer una combinación de iluminación indirecta difusa con otra emisión de iluminación directa.

  • Luminarias superficiales, sujetas al techo que proporcionan una total iluminación directa, que puede ser difusa.

Para alcanzar cierto éxito en la gestión del brillo se deben utilizar:

  • Luminarias para iluminar superficies influyentes (paredes), cuando se iluminan habitaciones pequeñas.

  • Luminarias para practicar una importante iluminación del techo, cuando se iluminan habitaciones grandes (estar comedor, dormitorios amplios, etc.).

  • Luminarias bañadoras de pared orientadas hacia las paredes y uplights con iluminación íntegramente dirigidas hacia el techo, cuando se ilumina habitaciones de tamaño intermedio.

ILUMINACIÓN DE PAREDES.

 Tal como se acaba de señalar, la iluminación de paredes, es uno de los aspectos importantes en la gestión de brillo.

Tradicionalmente, sobre la iluminación directa del plano de trabajo, se ha centrado casi toda la atención de los tratados de iluminación artificial, y esta tendencia a enfatizar la importancia del plano de trabajo, ha propiciado la existencia de un amplio muestrario de luminarias idóneas para ese cometido (iluminación directa del plano de trabajo).

Sin embargo, siempre hay que tener en cuenta, que los espacios arquitectónicos se definen a través elementos de limitación horizontal (suelos y techos) y  elementos de limitación vertical (paredes).

Se da además la circunstancia de que son precisamente los elementos de limitación vertical lo que dominan la visión de los usuarios, por lo que resulta de gran interés estudiar de que modo es posible iluminar dichos elementos dentro de los novedosos planteamientos que se están realizando sobre la gestión del brillo.

Técnica de baño de paredLa técnica de iluminación de paredes por baños de luz o por proyección, se encuentran en la actualidad muy extendidas, sin embargo, cuando se utiliza dichas técnicas se hace necesario realizar los oportunos estudios si no se quiere ofrecer una iluminación de pared excesivamente desordenada.

En la iluminación de paredes, se pueden utilizar soluciones de baño de luz como las que a continuación se reseñan:

  • Baño de pared desde arriba hacia abajo con luminarias semi empotradas. Con esta técnica se utilizan luminarias separadas regularmente entre si (cada 0.9 a 1.2 m), manteniendo también una distancia con la pared de 0.6 a 0.9 m.

Por lo general, en el uso de esta variante de iluminación, se tiende a alojar en las luminarias semi empotradas, lámparas fluorescentes compactas con capacidad de ofrecer una luz suave y perfectamente distribuida, de mayor a menor intensidad, en sentido descendente de la pared.

  • Baño de pared desde arriba hacia abajo con luminarias empotradas. Con esta técnica se utilizan luminarias empotradas separadas regularmente entre si cada 0.75 a 1.00 m, y separadas de la pared a 0.3 a 0.6 m. Dichas luminarias están dotadas de lámparas fluorescentes compactas,  que al no poder enviar luz al borde del techo proporcionan un acusado derrame de luz decreciente por la pared, desde esa línea de encuentro del techo con la pared. En algunos supuestos se decide utilizar una segunda hilera de luminarias.

Por lo general, las luminarias utilizadas son downlights con capacidad para conferir al techo un aspecto muy limpio.

  • Baño de pared lineal continuo. En este tipo de baño de arriba a bajo de la pared, con iluminación de intensidad decreciente en el sentido descendente de la pared, se utilizan luminarias lineales empotradas o suspendidas montadas en carriles, con capacidad para generar iluminaciones con aparatos de luz que pueden desplazarse sobre dichos carriles. Las luminarias se pueden distanciar entre si regularmente con separaciones que van desde los 0. 9 a 1.8 m. La distancia a paredes de las luminarias debe ser de 0.75 a 1.0 m.

También en la iluminación de paredes se puede utilizar la proyección de luz utilizando las siguientes soluciones.

  • Proyección de luz sobre pared produciendo el efecto multi - cono. Para organizar este tipo de iluminación de pared, se recurre al empleo de lámparas incandescentes de bajo voltaje, alojadas en reflectores abiertos, ubicados en puntos de luz empotrados, situados a corta distancia de la pared (0.15 a 0.30 m), para crear en esta la aparición de multitud de focos luminosos. Los puntos de luz mantienen entre si una distancia de 0.5 a 0.75 m.

  • Proyección de luz tipo cornisa sobre pared, utilizando fibra óptica o downlights de bajo voltaje (0.4 a 06 de distancia a la pared, 0.15 a 0.25 m de distancia de separación entre si).

  • Proyección de luz de borde difuminado, utilizando downlights normales equipados con lámparas fluorescentes compactas, 0.45 a 0.6 m de separación a pared y 1.2 a 1.8 m de separación entre si.

  • Proyección de luz de esquema elipsoidal sobre pared, empleando downlighs multi - direccionales separados entre si de 0.6 a 0.75 m, y distanciados de la pared de 0.3 a 0.4 m.

CONTROL DEL DESLUMBRAMIENTO.

Cuando se reduce la sensibilidad visual, sobreviene la sensación de amenaza que a su vez puede manifestarse por una variación de nuestro estado de ánimo. Como seres vivos, para sobrevivir, dependemos de sentidos como el olfato el oído o la visión, una alteración de percepción en estos sentidos genera modificaciones en nuestras respuestas emocionales.

El ojo humano se ha especializado a través de la evolución del ser humano en un órgano capaz de percibir información marginal con las que nos es posible reconocer objetos y personas.

La evolución nos ha dotado de unos sentidos como el de la visión que están manifestando ciertas dificultades para adaptarse a los ambientes artificiales que proliferan en nuestras ciudades y en nuestras viviendas. Nuestros sentidos sufren en estos ambientes artificiales, un déficit o una saturación de estímulos.

Los detectores de contraste del ojo humano, pueden recibir en determinadas circunstancias un exceso de estimulación por parte de planos excesivamente brillantes y sombras muy oscuras que pueden producir deslumbramientos y la consiguiente reacción de estrés emocional o fisiológico.

Por lo general la sobre estimulación de los sentidos, produce un exceso de liberación de hormonas en nuestros cerebros, dicho exceso de hormonas suele ser causa del estrés.

Para que el ojo humano pueda medir los contrastes con precisión, debemos reproducir en la iluminación artificial, los bordes suaves y los cambios sutiles en la velocidad de los valores del brillo propios de la iluminación natural.

Cuando la iluminación artificial no cumple con estas condiciones, sobrevienen las molestias visuales e incluso la producción de deslumbramientos crónicos y la aparición de un estrés acumulativo cuando nos obligamos a permanecer en esos ambientes mal iluminados.

El Índice de deslumbramiento de las luminarias es un indicador que solo tiene en cuenta los brillos de objetos específicos como pueden ser las carcasas de las luminarias, existen otros indicadores que tienen en cuenta el contraste de brillos existentes entre objetos iluminados y fondos, como puede ser por ejemplo, el elevado contraste de brillos de las lámparas contempladas sobre los techos oscuros.

Los bordes de los objetos son percibidos por el ojo humano gracias al contraste de brillo  que presentan respecto al fondo del que sobresalen. En los bordes de los objetos se produce, por lo tanto, un brusco cambio en los valores de la luminancia del campo visual. Cuando nos desplazamos por una habitación, los cambios de valores de luminancia se producen con una determinada velocidad.

Para detectar los bordes fundamentales que definen a los objetos, el ojo humano debe detectar cambios importantes de niveles de luminancia (contrastes). Los bastones y conos de nuestra retina son, por lo tanto, los detectores de contraste que nos permiten transformar señales electromagnéticas enviadas por los objetos hacia nuestros ojos, en estímulos nerviosos interpretables por nuestro cerebro.

Como se viene insistiendo, cuando nuestros detectores de contraste reciben una señal excesivamente intensa, se sobrecargan, y experimentamos una perturbación en nuestra visión que conocemos con el nombre de deslumbramiento.

El índice de deslumbramiento de las luminarias se reduce limitando su emisión luminosa a un número muy reducido de direcciones. Cuando se estrecha el cono de emisión de luz de las luminarias se reduce superficialmente su índice de deslumbramiento por que el brillo de la luminaria se reduce en un número importante de sus ángulos visuales.

No obstante lo cual, la reducción del índice de deslumbramiento no implica una mejora en la iluminación, ya que para determinados ángulos, las lámparas de las luminarias son visibles con lo cual para esas direcciones se pude crear un fuerte contraste de luminancias (hay que intentar apantallar las lámparas en todas las direcciones). También los conos de emisión de luz (ángulos de campo visual) de las luminarias pueden presentar elevados contrastes o se pueden presentar así mismos importantes contrastes entre los objetos iluminados con alumbrado direccional y los fondos.

Probablemente las molestias causadas por estos importantes contrastes, se podrían reducir, si se incorporasen perfiles más curvados a los encuentros entre planos de limitación de los espacios arquitectónicos (hay que evitar las superficies rectilíneas excesivamente duras), o si las texturas de las superficies interiores de las habitaciones fuesen más suaves, este tipo de soluciones propiciarían menores velocidades de cambio de luminancias con lo que los contrastes serían menores.

De todos modos, si se utilizan iluminaciones con capacidad para distribuir luz de bajo brillo en todas las direcciones( mediante el uso de luminarias específicas o el uso de combinaciones de diferentes tipos de luminarias - por ejemplo, downlights con difusores y uplights o bañadores de pared) , los contrastes fuertes de luminancias se pueden reducir.

FACTORES FUNDAMENTALES.

En la gestión del brillo, cuando se realiza el proyecto de una iluminación es conveniente tener en cuenta factores fundamentales como:

  • Iluminancias demandadas.
  • Uniformidad de la repartición de las iluminancias (fu.m).
  • limitación del deslumbramiento (UGRL).
  • Grados de reflexión.
  • Color de luz y reproducción cromática (IRC o Ra.
  • Selección del tipo de iluminación (sistemas).
  • Selección de las fuentes de luz (lámparas).
  • Selección de luminarias - Relación Fraccional de Flujo (FFR).

FFR.

FFR es la Relación Fraccional de Flujo. La Relación Fraccional de Flujo es un número que se utiliza para describir el efecto de la iluminación en un espacio. Se define como al relación entre el flujo de luz indirecto y el flujo de luz directo emitido desde una luminaria individual o por efecto combinado de un grupo de luminarias. 

FFR es un indicador que se emplea, por lo tanto, para cuantificar la relación directa - indirecta.

La expresión matemática de FFR es la siguiente:

 

FFR = ULOR/DLOR 

Donde: 

ULOR = Número de lúmenes que son emitidos por la luminaria por encima de su plano de horizonte divido entre el flujo total emitido por la lámpara o lámparas alojadas en la luminaria. 

DLOR = Número de lúmenes que son emitidos por la luminaria por debajo de su plano de horizonte dividido entre el flujo total emitido por la lámpara o lámparas alojadas en la luminaria. 

Los fabricantes de lámparas y luminarias ofrecen información de los valores de FFR en los folletos explicativos de sus productos. 

Por ejemplo, para determinar el FFR, de una luminaria de "Luz Suave", RCA 1/50 W, de Zumtobel Staff, obtenemos primero los valores ofrecidos por este fabricante para ULOR y DLOR y después obtenemos el valor de FFR, empleando la expresión matemática ya reseñada. 

De este modo se tendría que: 

ULOR = 0.2 

DLOR = 0.51 

FFR = 0.2 / 0.51 = 0.4 

FFR puede variar entre 0 e infinito. 

Cuando FFR = 0, significa que la luminaria solo emite flujo luminoso por debajo de su plano horizonte. Puede tratarse de una luminaria con celosía que ofrece una elevada relación de flujo directo que genera una iluminación muy intensa sobre el plano de trabajo, pero que al mismo tiempo produce una atmósfera opresiva con elevados contrastes y sombras muy marcadas. Este tipo de luminarias puede empotrarse, montarse directamente en techo o suspenderse del techo. 

Cuando FFR = 0.1, significa que se está utilizando una luminaria que se puede empotrar o montarse directamente en techo (luminaria de superficie). Dicha luminaria emite una pequeña fracción de flujo luminoso hacia el techo, gracias a lo cual se alivia un poco la atmósfera opresiva de una iluminación directa pura y se suavizan las sombras. 

Cuando FFR = 1.0, significa que se está utilizando una luminaria que emite fracciones de flujo por debajo y por encima de su plano horizonte en el límite entre la iluminación Directa - Indirecta y la iluminación Indirecta - Directa. Las sombras en este tipo de iluminación se suavizan mucho y los contrastes se reducen considerablemente. En este tipo de luminarias los factores de utilización son inferiores a los factores de utilización de las luminarias de luz directa. 

Cuando FFR = 10, significa que la luminaria emite prácticamente la totalidad del flujo luminoso por encima de su plano horizonte, excepto una pequeña fracción de flujo luminoso que se emite utilizando pantallas o elementos para producir luz difusa. Estas luminaria producen un cierto efecto de modelado que depende mucho del acabado del techo, del espacio entre luminarias y de la profundidad entre luminaria plano del techo. 

Cuando FFR  es igual a infinito, significa que toda la fracción del flujo luminoso se emite hacia el techo y que por lo tanto la luminaria es una luminaria de luz indirecta. En estas circunstancias se produce una iluminación muy difusa, con un contraste muy reducido, el efecto final de tal iluminación depende del acabado del techo, del especio entre luminarias y de la profundidad entre luminaria y plano de trabajo. 

En la tabla que se adjunta se ofrece un resumen comentado de lo expuesto:

VALORES DE FFR
FFR Tipo de Luminaria Efecto de la iluminación
0 Downlights

 

Concentración de luz sobre el plano de trabajo. El uso de este tipo de luminarias especulares  produce sombras muy oscuras, elevados contrastes y techos muy oscuros.
0.1 Luminarias algo indirectas (como las luminarias de superficie). Producen una cierta luminosidad en los techos oscuros lo que contribuye a disminuir la monotonía visual reinante en el plano de los techos.
1 Luminarias directas / indirectas (como muchas de las luminarias suspendidas). Producen un equilibrio entre la luz direccional y la luz difusa que tiene una buena aceptación entre los usuarios.
10 Luminarias indirectas uplights ( como las luminarias montadas en pared o las auto estables). Producen una iluminación excesivamente  difusa con muy pocas sombras y modelados muy suaves. Aumenta el tamaño aparente del espacio.

GRADOS DE REFLEXIÓN.

Cuando se intenta determinar el Grado de Reflexión o Reflectancia de una determinada superficie conviene tener en cuenta su color y textura, de este modo se pueden establecer los siguientes valores:

Grados de Reflexión
Colores Factor Material Factor
Blanco

Crema

Amarillo

Verde claro

Rosa

Azul 

Gris claro

Beige

Amarillo ocre

Castaño claro

Verde oliva

Naranja

Rojo

Gris medio

Verde oscuro

Azul oscuro

Rojo oscuro

Gris oscuro

Azul marino

Negro

0.7 - 0.8

0.7 - 0.8

0.55 - 0.65

0.45 - 0.5

0.45 - 0.5

0.4 - 0.45

0.4 - 0.45

0.25 - 0.35

0.25 - 0.35

0.25 - 0.35

0.25 - 0.35

0.2 - 0.25

0.2 - 0.25

0.2 - 0.25

0.1 - 0.15

0.1 - 0.15

0.1 - 0.15

0.1 - 0.15

0.05 - 0.1

0.04

Arce

Abedul

Ladrillo rojo

Hormigón

Roble claro

Roble oscuro

Esmalte blanco

Cristal claro

Madera crema

Azulejos blanco

Nogal oscuro

Revoque (yeso)

Hollín

-

-

-

-

-

-

-

0.6

0.6

0.05 - 0.25

0.15 - 0.4

0.4

0.15 - 0.20

0.65 - 0.75

0.06 - 0.08

0.5 - 0.6

0.6 - 0.75

0.15 - 0.20

0.8

0.02 - 10

-

-

-

-

-

-

-

ÍNDICE DE REPRODUCCIÓN CROMÁTICA (IRC ó Ra).

El grado de reproducción cromática señala de que modo una radiación lumínica emitida por una lámpara influye en el aspecto cromático de los objetos que ilumina, cuando se compara este aspecto cromático con el que ofrecen los objetos bajo una iluminación de referencia.

Cuando Ra = 100, la reproducción cromática de la fuente luminosa que se estudia es totalmente similar a la reproducción cromática que ofrece la fuente luminosa de referencia.

En la tabla que se adjunta a continuación.

Índice de Reproducción Cromática (Ra)
Grupo de Rendimiento Ra Apariencia del color Uso
1A Ra > 90 Cálido, Neutro, Frío Viviendas
2 20 < Ra < 40  - Iluminación general de entornos urbanos (viales).

TEMPERATURA DE COLOR.

La Temperatura de Color de una emisión lumínica depende de la distribución espectral energética en el ámbito visible de las radiaciones electromagnéticas.

Las fuentes de luz que emiten de un modo preferente en la banda de los infrarrojos (color rojo), reciben el nombre de fuentes cálidas y si emiten en la banda de los ultravioletas (color azul), reciben el nombre de fuentes frías.

Las fuentes frías requieren niveles más altos de iluminación que las fuentes de luz cálida.

Las fuentes que se utilizan en la iluminación de interiores se pueden clasificar en tres grupos de Temperatura de Color, según se señala en la tabla que se adjunta.

Temperatura de Color
Grupo de apariencia de color Apariencia de color Temperatura de color Recintos adecuados
1,ww Cálido Por debajo de 3.300 ºK Zonas residenciales

UGRL

UGR es el Factor Unificado de Deslumbramiento (sistema utilizado para clasificar el deslumbramiento en la Norma Europea de Iluminación EN - 12464). 

RELACIONES RECOMENDADAS DE LUMINANCIAS.
Tareas y alrededores inmediatos 3 a 1
Tarea y fondo general 10 a 1
Luminaria y fondo general 20 a 1
Dos puntos cualquiera del escenario visual 40 a 1

FACTOR DE UNIFORMIDAD MEDIA (fu.m)

El Factor de Uniformidad Media, expresa la relación que existe entre la Iluminancia Media y la Iluminancia Mínima.

fu.m = Emed / Emin

A fin de conseguir una uniformidad media aceptable, reduciendo el riesgo de deslumbramientos las luminarias han de distribuirse manteniendo siempre una determinada altura h sobre el plano de trabajo y la correspondiente distancia entre las mismas.

DIRECCIONES DE INTERÉS.


Actualizado 03/12/06

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