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Importancia de la iluminacin - 1 Parte

Fecha de Publicación: 19/8/2003

FUNDAMENTOS


Como se dijo anteriormente el ojo es el rgano por el cual el hombre recibe entre el 80 y el 90 % de la informacin del entorno, de hecho, cada da en el trabajo se solicita ms la utilizacin de la visin, lo que hace que sea una parte decisiva en la fatiga laboral.

Para entender los efectos de luminotecnia sobre la solicitacin ocular y fatiga laboral es necesario el conocimiento previo de los conceptos bsicos de la propia luminotecnia.

La unidad de iluminancia o iluminacin es el Lux (lx), que se mide en el flujo luminoso por unidad de superficie.

Se tiene que, una iluminacin de un (1) lx, tiene lugar cuando un flujo luminoso (potencia luminosa de una fuente) de un (1) lumen (lm) incide sobre una superficie de un (1) m2.

Los datos correspondientes a los flujos luminosos de las distintas luminarias no se miden pues los mismos pueden ser tomados directamente de las tablas que poseen los distintos fabricantes, o de tablas de los textos que hay sobre el tema.

La iluminacin existente en un da nublado de invierno en una latitud como la de Buenos Aires es de aproximadamente de 3000 lx, y en un da claro de verano puede llegar hasta 10000 lx al medio da.

Se define como luminancia a la sensacin lumnica que tiene un observador de diversas fuentes luminosas.

La luminancia de una fuente es el cociente entre la intensidad luminosa medida en candelas (cd) y la superficie cubierta por la vista (tambin se denomina a la luminancia como luminosidad o brillantez).

La sensacin lumnica depende del grado de reflexin de la superficie, usndose la siguiente relacin para luminancia en cd/m2.

Luminancia L

=

E

Donde:

E

=

Iluminacin en lx

=

Grado de reflexin

=

3,1416

En la prctica se mide la iluminacin y el grado de reflexin se mide en tablas.

COLOR

GRADO DE REFLEXION EN %

Blanco

70 - 90

Amarillo claro

50 - 70

Verde claro

34 - 65

Verde oscuro

10 - 20

Rojo claro

30 - 50

Celeste

34 - 45

Figura 34 - Grado de reflexin de diversos colores.

La figura anterior indica los grados de reflexin recomendados de algunas superficies recogidas del lugar de trabajo.

SUPERFICIE

GRADO DE REFLEXION EN %

Cielorraso

70 - 95

Paredes

40 - 60

Piso

15 - 35

Mobiliario

25 - 45

Maquina, aparatos

30 - 50

Tablero de instrumentos, panel

80 - 100

Tablero de instrumentos, entornos

20 - 40

Figura 35 - Grados de reflexin recomendados para lugares de trabajo (Schamale 1977).

Las actividades fundamentales de los ojos son:

  • Fijar
  • Acomodar
  • Adaptar

La fijacin es la actividad fundamental del ojo, en sta se representa el objeto observado, mediante la adaptacin del ojo, sobre la parte de la retina ms sensible a la luz.

Acomodacin es la adaptacin de la vista para ver a distintas distancias mediante la variacin de la curvatura del cristalino con la que se logra la nitidez de la imagen; los msculos de los ojos estn relajados cuando se mira a lo lejos; la fijacin en un punto ms prximo tiene como consecuencia una carga de la musculatura, en especial la adaptacin rpida a diversas distancias dentro del campo cercano.

Se designa como punto prximo al punto ms cercano al ojo que este puede enfocar. Como el cristalino pierde su elasticidad con la edad, el punto ms prximo se aleja con el tiempo; segn Grandjean aproximadamente a los 16 aos est a un promedio de 8 cm. y a los 50 aos est aproximadamente alrededor de 50 cm.

Se denomina adaptacin a la capacidad del ojo a adaptarse a distintos volmenes de luz (distintas claridades).

Lo anterior es consecuencia de las modificaciones de las dimensiones de las pupilas y de la sensibilidad de la retina.

CUALIDADES DE UNA INSTALACION LUMINOSA

Entre las cualidades de una instalacin luminosa se puede citar:

  • Iluminacin.
  • Uniformidad de la iluminacin.
  • Direccin de la luz y efectos de la sombra.
  • Distribucin de la luz.
  • Aprovechamiento luminoso.
  • Limitacin del encandilamiento.
  • Color lumnico y transmisin del calor.
ILUMINACION O ILUMINANCIA

El aumento de la iluminacin lleva a un incremento del rendimiento y a una disminucin del cansancio, en consecuencia se producen menor numero de errores, disminucin de los desperdicios que estos ltimos generan y fundamentalmente a un menor nmero de accidentes laborales; hay autores que sealan que se produce un incremento del rendimiento que va de 15 % para tareas normales y llegan a un 40 % en tareas especiales (trabajos finos o de precisin con gran uso de la vista).

Se debe tener en cuenta al disear un puesto de trabajo el crecimiento de las necesidades de iluminacin con el incremento de la edad.

La iluminacin en un puesto de trabajo debe ser de acuerdo a la persona de mayor edad que all trabaje o debe regularse segn la voluntad del usuario, segn se observa en la siguiente figura.

TRABAJADORES JOVENES

TRABAJADORES MAYORES

INCREMENTO

VALORES EN LUX

EN %

120

250

109

200

400

100

300

550

83

500

800

60

900

1100

22

Figura 36 - Necesidades de iluminacin de trabajadores jvenes (alrededor de 20 aos) y mayores (alrededor de 60 aos) para iguales condiciones de rendimiento (segn Hettinger y otros, 1975)

ILUMINACION

Cualquiera que sea el tipo de iluminacin (natural o artificial) debe estar perfectamente conformada en cada puesto de trabajo de tal manera que no produzca diferencias considerables de luminancia.

Tambin se tiene que tener en cuenta que estas diferencias no sean tan pocas que lleven a la monotona por falta de contraste.

Las grandes diferencias de iluminacin dentro de un sector obliga a quien trabaje en l a un continuo suceso de adaptaciones visuales, lo que hace que disminuya el rendimiento y en casos extremos puede ser perjudicial para la salud.

La utilizacin de la iluminacin natural se torna muy difcil por varios motivos, uno es que la iluminacin solar es perjudicial cuando recae en un puesto de trabajo en forma directa, otro es que la intensidad varia en el transcurso del da, varia entre los das de sol intenso y los das nublados y finalmente que tambin varia con la estacin del ao.

Otro elemento que se debe tener en cuenta es la variacin que aparece en la iluminacin natural que varia con el diseo arquitectnico de los lugares cerrados dado que al alejarse de las ventanas tragaluces, etc., la intensidad disminuye.

Otra caracterstica de la iluminacin natural es el calentamiento por radiacin que da el sol.

Pero la iluminacin natural tiene un importante aspecto psicolgico que es el contacto visual con el mundo exterior; por ello frente a esto se tiene la ventaja que los aspectos negativos antes mencionados se pueden mitigar con el uso de cortinas, persianas, vidrios especiales (de color, polarizados, etc.), etc. en las ventanas y por la colocacin adecuada de cielorrasos y paredes.

Segn Hartmann, si se desea iluminar un ambiente principalmente con luz natural, se debe tener en cuenta que, con ventanas normales, la iluminacin que permiten entrar solo alcanza una profundidad de 5 a 6 metros. Todo ambiente que exceda estas cotas requieren una iluminacin complementaria.

En la Figura 37 se muestra la distribucin de la intensidad luminosa en una habitacin..

Una distribucin mucho m s uniforme de la luz se obtiene por medio de la iluminacin cenital. Las luces centrales resultan posible sin embargo, solo en construcciones llanas como se ve en la Figura 38.

Figura 37 - Distribucin de la intensidad luminosa (arriba solo de la luz natural, abajo iluminacin artificial nocturna).

Figura 38 - Niveles del cociente de luz diurna en un hangar con luces cenitales (segn Jacob/Scholz).

Es aconsejado que no existan diferencias muy grandes entre el rea de trabajo y las superficies ms lejanas, como ser el mobiliario y las paredes. Para lograrlo se recomienda hacer un pasaje gradual entre la iluminacin del rea de trabajo, el entorno del trabajo y las superficies ms alejadas.

DESLUMBRAMIENTO

El deslumbramiento est dado por las diferencias demasiado grandes de la luminancia en el campo visual, este tiene que tenerse en cuenta en el diseo de un puesto de trabajo y tambin es importante considerar el encandilamiento directo y el reflejo.

El encandilamiento directo se genera por la visin directa de una fuente luminosa y el encandilamiento reflejado por reflexin en superficies brillantes.

En los tres casos tratados la capacidad de adaptacin del ojo no alcanza, no le es posible adaptarse en forma rpida a las diferencias de luminancia existentes.

El efecto de encandilamiento depende de la luminancia de la fuente de luz en relacin con la luminancia del medio circundante, de la situacin de la fuente luminosa en el campo visual y de la superficie visible de una fuente luminosa.

Es de suma importancia el evitar el encandilamiento directo, mediante el uso de pantallas y no colocar puestos de trabajo contra ventanas, tragaluces, etc. Por tal motivo se recomienda disponer los puestos de trabajo de tal manera que la luz les llegue desde arriba y/o del costado (opuesto al de la mano que se utilice segn el operador sea diestro o no).

La iluminacin que llega desde arriba en un puesto de trabajo debe tener con respecto a la horizontal un ngulo mnimo de 30. Esta recomendacin es vlida cuando se debe tener en cuenta el caso ms desfavorable del rea, que es el puesto de trabajo ms alejado de la fuente de iluminacin, si esto no es posible se debe recurrir a alguna pantalla.

Figura 39 - Campo de emisin de una lmpara (DIN 5035).

Para evitar encandilamientos debido a fuentes visibles se debe ubicar la fuente si es posible en forma paralela a la direccin de la vista para que reduzca en perspectiva la superficie observada por el ojo.

COLOR DE LA LUZ Y REPRODUCCION DE COLORES

La reproduccin de los colores depende fundamentalmente en los lugares con luz artificial al tipo de luz incidente (depende directamente del tipo de fuente), de hecho, la luz natural revela en su espectro componentes casi iguales de luz roja, amarilla y azul, mientras que las lmparas incandescentes tienen un alto componente rojo pero escaso componente azul.

El componente espectral de cada fuente luminosa determina el color de la luz que l emite.

Segn la norma DIN 5035, segunda parte, los colores de luz se deben clasificar en tres grupos no estrictamente separables

a) Color de luz blanco diurno (bd).

Este color que se presenta especialmente en lmparas de vapor de metal halogenado y en lmparas fluorescentes ("luz da") se considera raramente para la iluminacin de puestos de trabajo debido a su efecto desagradablemente fro.

b) Color de luz blanco neutro (bn).

Este color de luz corresponde a lmparas de vapor de mercurio a alta presin y lmparas fluorescentes se ubica entre la luz diurna y la luz de lmpara incandescente, se adecua para todo tipo de ambientes. Produce una luz agradablemente clara, sin efecto de medias luces en horas de la maana y de la tarde y en caso de tubos fluorescentes, con una muy buena reproduccin de colores.

c) Color de luz blanco (bc).

Debido a su alta proporcin de colores relativamente clidas del espectro (amarillo, rojo), las lmparas de este tipo son adecuadas especialmente para salas de espera y para salones de reuniones. En nuestro caso no se utilizan.

EL COLOR EN EL MEDIO AMBIENTE DE TRABAJO

El color en el medio ambiente tiene fundamental importancia para lo cual hay que estudiar en la conformacin de los puestos de trabajo los diversos grados de reflexin y de hecho las luminarias.

Adems los colores se pueden utilizar para las indicaciones de seguridad e influir tambin l en estado anmico del hombre.

Las normas indican como colores de seguridad vlidos a: rojo, verde y amarillo.

El rojo en combinacin con el blanco como color de contraste, sirven por lo general para indicar peligro o de advertencia o prohibicin.

El anaranjado por su efecto es usado para la demarcacin de lugares de peligro. El efecto contrario, o sea que seala la finalizacin de un peligro o tambin la indicacin de salidas de emergencia se utiliza los colores verde y blanco, este ltimo como contraste; de la misma manera tambin se sealan los equipos de salvamento o las salas de primeros auxilios.

Con la razn que el amarillo junto con el blanco tienen el mayor grado de reflexin por ello son fcilmente reconocibles, inclusive con escasa iluminacin, se la utiliza con juntamente con el negro como color de contraste como indicativo de lugares de posible peligro (riesgo) y advertencias de precaucin.

La influencia de los colores para el ser humano da esencialmente mediante el efecto de la distancia, la temperatura y efectos sobre el estado emocional general.

LAMPARAS

Tcnicamente se denominan lmparas a las fuentes luminosas, mientras se entiende como luminarias a los elementos receptores de ellas (comprenden en otras palabras por los portalmparas, la pantalla, el reflector y eventualmente el interruptor).

Hay dos tipos fundamentales de lmparas:

  • Incandescentes (por ejemplo lamparas incandescentes).
  • Descarga (por ejemplo tubos fluorescentes).

El rendimiento y la vida til de las lmparas fluorescentes son muy superiores a las lmparas incandescentes, se estima que sobrepasan las 3 y 4 veces.

Como las lmparas fluorescentes se mantienen tibias tienen poca influencia en la temperatura del medio ambiente, adems la luminancia, y derivada de ella el encandilamiento es escaso.

La capacidad de reproduccin de colores as cmo el color de la luz se obtiene mediante la eleccin de la fuente luminosa.

En una instalacin la distribucin de la luz de cada luminaria determina la calidad de la misma. Segn la norma DIN 5040 hay cinco grupos de luminarias que van desde las directas que entregan entre el 100 y 90 % del flujo luminoso hasta las indirectas que entregan como mximo un 10 % del flujo luminoso hacia abajo y el resto hacia arriba.

En la planificacin de ambientes hay que tener en cuenta que las luminarias directas (hacia abajo), garantizan no garantizan uniformidad y dan contrastes muy duros.

LISTADO DE CHEQUEO

La planificacin de la iluminacin (segn Emig) se puede dividir en 7 partes:

  • Eleccin del tipo de iluminacin.
  • Eleccin del tipo de lmparas.
  • Eleccin del tipo de luminarias.
  • Determinacin de la cantidad de lmparas y luminarias necesarias.
  • Determinacin de la disposicin de las luminarias.
  • Comprobacin de las condiciones para la limitacin del encandilamiento.
  • Verificacin de los resultados planificados por medio de comprobaciones (mediciones), una ves terminada la instalacin.

Las vdeo terminales nunca deben ser ubicadas en una posicin opuesta a las ventanas con el fin de evitar reflejos, que pueden hacer difcil la observacin de la pantalla.