Cálculo de alumbrado en lugares de trabajo

Introducción

El cálculo de alumbrado se refiere a la definición y distribución de las lámparas y luminarias necesarias para proporcionar un nivel de luz artificial adecuado según la actividad del espacio. De este modo, el alumbrado dota a un espacio de funcionalidad cuando falta la luz natural. La luminotecnia sería la técnica que estudia las formas de producción de la luz artificial para fines específicos así como su control.

Cuando a esa funcionalidad que incorporan las lámparas se le añade la función estética, se estaría empleando el concepto de iluminación. En la iluminación entran en juego aspectos como el índice de reproducción cromática, la capacidad de realzar o disimular objetos o texturas, e incluso el efecto psicológico que proporcionan las tonalidades de color de las fuentes luminosas.

Normas y Legislación de referencia

• Real Decreto 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo.
• Iluminación de los lugares de trabajo. Parte 1: interiores
• Iluminación de los lugares de trabajo. Parte 1: exteriores
• Iluminación natural de los edificios
• Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior

Color

Una consecuencia importante de la iluminación es la reproducción cromática de los espacios y los objetos. El color también afecta al estado de ánimo de las personas e incluso a la fotosíntesis en las plantas. En cuanto a la luz, una fuente luminosa nos presenta una cromaticidad (una apariencia de color) que se cuantifica por su temperatura de color correlacionada.

Por ese motivo en luminotecnia, el color de la fuente se expresa según su temperatura de color. Este concepto de temperatura de color se define formalmente como «la temperatura a la que se calentaría un cuerpo negro para que emita una radiación en el espectro luminoso de un valor concreto». Un cuerpo negro es un cuerpo físico ideal que absorbe toda la radiación electromagnética. Por eso hay que calentarlo, proporcionarle energía, para que pueda emitir alguna radiación electromagnética. De este modo, la temperatura de color se podría explicar, de un modo simplista, como el tono de luz que emite una fuente luminosa. La temperatura de color se mide en Kelvin [K].

Por ejemplo, la luz que se percibe al atardecer, esa que nos prepara fisiológicamente para dormir, tiene una tonalidad de anaranjado que equivale a una temperatura de color aproximada de 2000 K (aproximadamente unos 1727 ºC).

La luz diurna de mediodía se corresponde con una tonalidad que oscila entre los 5000 y los 6000 K. Sin embargo, esos tonos resultan demasiado blancos e intensos y a veces, incluso distorsionan los colores de los objetos. Por ese motivo, suele preferirse la tonalidad que proporciona las lámparas que trabajan con temperaturas de color de 4000 K para iluminar los espacios de trabajo en interior.

No solo es importante el color predominante (o más objetivamente la temperatura de color) de la fuente de luz. La distribución espectral de la fuente luminosa tiene un impacto fisiológico porque los receptores de la visión tienen sensibilidades espectrales que son bien conocidas. De hecho, hay pruebas científicas que demuestran que las células ganglionares de la retina que son intrínsecamente fotosensibles (llamadas ipRGCs) juegan un papel importante en efectos no formadores de imagen de luz cuando la distribución espectral contiene las longitudes de onda entre los 460 nm y los 500 nm. Además, la distribución espectral también tiene un impacto en el ritmo circadiano humano. Por esto, no es suficiente analizar factores como la eficiencia para hacer un proyecto lumínico completo.

Nivel de iluminación y flujo luminoso

El nivel de iluminación, E, es sinónimo de iluminancia y su unidad es el lux. Es el flujo luminoso que incide sobre una superficie.

El flujo luminoso o es la potencia lumínica percibida por una fuente de radiación. Se expresa con el símbolo Φ y su unidad es el lumen [lm]. La potencia luminosa se calcula a partir del flujo radiante (la potencia emitida) evaluándolo con la sensibilidad espectral del ojo humano.

(*) El nivel de iluminación de una zona en la que se ejecute una tarea se medirá a la altura donde ésta se realice; en el caso de zonas de uso general a 85 cm. del suelo y en el de las vías de circulación a nivel del suelo.

Estos niveles mínimos deberán duplicarse cuando concurran las siguientes circunstancias:
a) En las áreas o locales de uso general y en las vías de circulación, cuando por sus características, estado u ocupación, existan riesgos apreciables de caídas, choques u otros accidentes.
b) En las zonas donde se efectúen tareas, cuando un error de apreciación visual durante la realización de las mismas pueda suponer un peligro para el trabajador que las ejecuta o para terceros o cuando el contraste de luminancias o de color entre el objeto a visualizar y el fondo sobre el que se encuentra sea muy débil.