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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO DIVISIÓN DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS
PROGRAMA DE MAESTRÍA EN ARQUITECTURA MENCIÓN DISEÑO AMBIENTAL
PARÁMETROS FUNDAMENTALES PARA UNA ILUMINACIÓN ENERGÉTICAMENTE EFICIENTE EN OFICINAS Y
ÁREAS DE TRABAJO
Trabajo de grado para optar al título de Magíster Scientiarum en Arquitectura y Diseño, Mención Diseño Ambiental
Autora: Arq. Barboza Durán, Ana Isabel
Tutor: Ing. Juan José González
Maracaibo, Febrero de 2013
2
PARÁMETROS FUNDAMENTALES PARA UNA ILUMINACIÓN ENERGÉTICAMENTE EFICIENTE EN OFICINAS Y ÁREAS DE
TRABAJO
____________________________ Arq. Ana Barboza Durán
C.I. V-17.634.908 Autora
Correo electrónico: [email protected]
____________________________ Ing. Juan José González
C.I. V-4.141.570 Tutor
4
DEDICATORIA
A Dios, porque gracias a ÉL hoy he culminado esta
etapa académica.
A mi madre Flora.
A mi esposo Jorge.
A mi Abuelo Alirio y a mi Tía Ana Lucía.
A mi familia, colegas, profesores, colaboradores y la
comunidad científica, esperando humildemente que esta
investigación sea un aporte importante para la Arquitectura y
el Diseño.
5
AGRADECIMIENTO
A Dios, porque sin Él nada es posible.
A mi madre Flora, por su amor y apoyo incondicional y por procurar siempre mi
desarrollo personal y profesional.
A mi esposo Jorge, por su amor, por apoyarme y acompañarme en la construcción
y logro de esta meta.
A mi familia, porque sin ellos no estaría hoy aquí.
A mi tutor, el profesor Juan José González, por brindarme su valioso apoyo,
tiempo, amistad y conocimientos en la realización de este proyecto de investigación.
A todos los profesores que me ayudaron a lo largo de mi maestría, especialmente,
a las profesoras Axa Rojas, de la Facultad de Arquitectura y Diseño, y Sandra Viada
Arends del Programa ECOLUZ de la Facultad de Ingeniería, por brindarme sus
conocimientos, amistad y orientación en la elaboración de este trabajo.
A mis amigos y colaboradores Rafael Sánchez y Yisliú Querales, por su ayuda y
participación en el levantamiento de la información en sitio.
Al personal que labora en el Edificio Rectoral de la Universidad del Zulia,
especialmente en las áreas de Secretaría, Rectorado y Vicerrectorado Académico, por
permitirme realizar el levantamiento de la información en sus instalaciones y brindarme
apoyo logístico para la realización del mismo.
Al personal que labora en la empresa SUMECA, especialmente a Henri Gaspard
Zeiter, Juan Carlos Seib y Rodrigo Ayala, por brindarme sus conocimientos, apoyo y
comprensión a lo largo de mis estudios de maestría.
Al personal de CORPOELEC, por su valiosa colaboración en la fase de resultados
de la investigación.
A todos muchas gracias.
6
ÍNDICE GENERAL Págs.
FRONTISPICIO...................................................................................................... 2 VEREDICTO .......................................................................................................... 3 DEDICATORIA....................................................................................................... 4 AGRADECIMIENTO............................................................................................... 5 ÍNDICE GENERAL ................................................................................................. 6 ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................ 10 ÍNDICE DE TABLAS .............................................................................................. 13 RESUMEN ............................................................................................................. 14 ABSTRACT ............................................................................................................ 15 CAPÍTULO I.- INTRODUCCIÓN
1.1. Objetivos de la Investigación ......................................................................... 20
1.1.1. Objetivo General.................................................................................. 20
1.1.2. Objetivos Específicos .......................................................................... 21
1.2. Justificación ................................................................................................... 21
1.3. Delimitación del Estudio................................................................................. 22 CAPÍTULO II.- REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Antecedentes de la Investigación .................................................................. 24
2.2. Bases Teóricas ............................................................................................. 27
2.2.1. Iluminación .......................................................................................... 27
2.2.2. Parámetros Fundamentales de la Iluminación..................................... 28
2.2.2.1. Flujo Luminoso....................................................................... 28
2.2.2.2. Iluminancia ............................................................................. 28
2.2.2.3. La Luz y el Color .................................................................... 28
2.2.2.4. Cualidades del Color .............................................................. 29
2.2.2.5. Temperatura de Color ............................................................ 30
2.2.2.6. Índice de Reproducción Cromática ........................................ 31
2.2.2.7. Deslumbramiento ................................................................... 31
2.2.2.8. Uniformidad............................................................................ 33
2.2.3. Eficiencia Energética en Iluminación ................................................... 34
2.2.3.1. Elementos que determinan la eficiencia energética de un Sistema de Iluminación .......................................................... 34
2.2.4. Diseño de Iluminación ......................................................................... 35
2.2.4.1. Objetivos de un Diseñador de Iluminación ............................. 35
7
2.2.4.2. Sotfwares de Diseño de Iluminación ...................................... 36
2.2.5. Aspectos Tecnológicos y exigencias del Servicio................................ 39
2.2.6. Economía del Alumbrado .................................................................... 40
2.2.7. Iluminación en las Oficinas y Centros de Trabajo................................ 40
2.3. Glosario de Términos..................................................................................... 42
2.4. Operacionalización de las Variables .............................................................. 43
2.5. Hipótesis ........................................................................................................ 44
CAPÍTULO III.- METODOLOGÍA
3.1. Tipo de Investigación ..................................................................................... 46
3.2. Descripción del entorno físico del Proyecto ................................................... 46
3.3. Población y Muestra ...................................................................................... 47
3.3.1. Módulo de Control ............................................................................... 47
3.3.2. Módulo Experimental ........................................................................... 49
3.3.2.1. Secretaría............................................................................... 50
3.3.2.2. Rectorado............................................................................... 51
3.3.2.3. Vicerrectorado Académico ..................................................... 51
3.4. Diseño de la Investigación ............................................................................. 51
3.5. Evaluación de los Parámetros Fundamentales.............................................. 52
3.5.1. Fase 1: Reconocimiento de las condiciones de iluminación................ 52
3.5.2. Fase 2: Registro de los valores de los parámetros fundamentales en el sitio .................................................................................................. 53
3.5.2.1. Flujo Luminoso....................................................................... 53
3.5.2.2. Iluminancia ............................................................................. 53
3.5.2.2.1. Coeficiente de reflectancia de las superficies en áreas y puestos de trabajo..................................... 55
3.5.2.3. Temperatura de Color ............................................................ 55
3.5.2.4. Índice de Reproducción Cromática ........................................ 55
3.5.2.5. Uniformidad............................................................................ 55
3.5.2.6. Eficiencia energética del Sistema de Iluminación .................. 56
3.5.2.6.1. Luminaria ............................................................... 56
3.5.2.6.2. Lámpara................................................................. 56
3.5.2.6.3. Equipo Auxiliar ....................................................... 56
3.5.2.7. Consumo Energético.............................................................. 56
8
3.5.2.8. Excesos en el tiempo operativo del Sistema de Iluminación.. 57
3.5.2.9. Diseño de Iluminación............................................................ 57
3.5.2.9.1. Softwares de diseño de iluminación ....................... 57
3.5.2.10. Instrumento de Recolección de Datos .................................. 57
3.5.3. Fase 3: Encuesta a los usuarios del espacio....................................... 58
3.5.3.1. Instrumento de Recolección de Datos ................................... 58
3.5.4. Fase 4: Procesamiento y Evaluación de Resultados.......................... 58
3.5.5. Fase 5: Suministro de la información a ECOLUZ ................................ 59
3.6. Cronograma de Actividades........................................................................... 59
CAPÍTULO 4.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Condiciones de Iluminación del Sitio ............................................................. 61
4.1.1. Módulo Experimental ........................................................................... 61
4.2. Parámetros Fundamentales de la Iluminación del Sitio ................................. 63
4.2.1. Flujo Luminoso .................................................................................... 63
4.2.2. Iluminancia .......................................................................................... 63
4.2.3. Coeficiente de reflectancia de las superficies en áreas y puestos de trabajo.................................................................................................. 68
4.2.4. Temperatura de Color.......................................................................... 71
4.2.5. Índice de Reproducción Cromática...................................................... 72
4.2.6. Uniformidad ......................................................................................... 76
4.3. Eficiencia Energética del Sistema de Iluminación.......................................... 76
4.3.1. Luminaria............................................................................................. 76
4.3.2. Lámpara .............................................................................................. 78
4.3.3. Equipo Auxiliar..................................................................................... 79
4.3.4. Consumo Energético ........................................................................... 79
4.3.4.1. Excesos en el tiempo operativo del sistema de iluminación... 80
4.3.5. Diseño de Iluminación ......................................................................... 81
4.4. Medición del Nivel de Satisfacción de los Usuarios en relación a las Condiciones Lumínicas del Sitio .................................................................... 81
4.4.1. Módulo de Control................................................................................ 81
4.4.2. Módulo Experimental ........................................................................... 85
CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. Conclusiones ................................................................................................. 93
9
5.2. Recomendaciones ......................................................................................... 95
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 98
ANEXOS ................................................................................................................ 102
10
ÍNDICE DE FIGURAS Págs.
Figura 1: Consumo mundial de energía expresada en cuatrillones de BTU ......... 118
Figura 2: distribución del consumo eléctrico en oficinas ....................................... 19
Figura 3: Repartición del consumo energético total por sectores económicos...... 22
Figura 4: Descomposición de la luz blanca en el espectro del arco iris ................ 29
Figura 5: Diagrama cromático del C.I.E. (1995) .................................................... 30
Figura 6: Deslumbramiento en función del ángulo q ............................................. 32
Figura 7: Superficies que reflejan luz .................................................................... 33
Figura 8: Interfaz gráfica del software DIALux....................................................... 38
Figura 9: Interfaz gráfica del software Relux Pro................................................... 39
Figura 10: Edificio Rectoral de la Universidad del Zulia........................................ 46
Figura 11. Plano de Planta S/E de la distribución de espacios y luminarias en el módulo de control ................................................................................ 47
Figura 12: Diseño de Iluminación planteado para las Oficinas de SUMECA........ 48
Figura 13: Diseño de Iluminación planteado para las Oficinas de SUMECA........ 48
Figura 14: Diagrama de colores falsos con su respectiva escala lumínica correspondiente al diseño de iluminación planteado para las oficinas de SUMECA ........................................................................................ 49
Figura 15: Modelo de Luminaria empleada en el módulo de control .................... 49
Figura 16: Distribución fotométrica de la luminaria empleada en el módulo de control.................................................................................................. 49
Figura 17: Disposición errada de las luminarias en Secretaría............................. 61
Figura 18: Disposición de los elementos estructurales de la tabiquería sobre la superficie de las luminarias en el espacio del Rectorado. ................... 62
Figura 19: Estado de deterioro de las luminarias en el Vicerrectorado Académico 62
Figura 20 Utilización del Luxómetro para realizar las mediciones de iluminaria en el sitio de estudio. ........................................................................... 67
Figura 21: Existencia de altos contrastes dentro del área de oficinas del sitio de estudio ................................................................................................. 68
Figura 22: Utilización de colores y texturas claras de alta reflectividad.................. 70
Figura 23: Utilización de colores y texturas claras en el mobiliario y cerramientos verticales en el despacho del Vicerrector Académico ......................... 70
Figura 24: Utilización de colores y texturas claros y oscuros en los cerramientos verticales y mobiliario respectivamente, en el despacho de Secretaría 71
Figura 25: Utilización de colores y texturas claras en el despacho Rectoral ........ 71
11
Figura 26: Utilización de tubos fluorescentes T8 de 6500K en oficina tipo club en el área de Rectorado ...................................................................... 72 Figura 27: Utilización de tubos fluorescentes T8 de 6500K en oficina tipo reunión en el área de Vicerrectorado Académico............................................. 72
Figura 28: Utilización de tubos fluorescentes T8 de 6500K en oficina tipo celda en el área de Secretaría ..................................................................... 72
Figura 29: Utilización de tubos fluorescentes T8 de 6500K en oficina tipo lobby en el área de Rectorado ...................................................................... 72
Figura 30: Existencia de altos contrastes luminosos en el área de Secretaría..... 75
Figura 31: Existencia de altos contrastes luminosos en el Rectorado.................. 76
Figura 32: Existencia de altos contrastes luminosos y niveles de sombra en el despacho de la Vicerrectora Académica ............................................. 76
Figura 33: Modelo de luminaria utilizado, especular de 3 tubos de 32 W T8 y 3 tubos de 17 W T8 ................................................................................ 77
Figura 34: Distribución fotométrica de la luz en una luminaria especular tradicional ............................................................................................ 77
Figura 35: Ejemplo de luminaria con un tubo fluorescente quemado ................... 78
Figura 36: Calificación de la iluminación por parte del personal del módulo de control.................................................................................................. 83
Figura 37: Ausencia de dificultad para leer y escribir entre los usuarios del módulo de control ................................................................................ 83
Figura 38: Usuarios que han sufrido accidentes laborales en el módulo de control.................................................................................................. 84
Figura 39: Existencia de patologías visuales entre los usuarios del módulo de control.................................................................................................. 84
Figura 40: Clasificación de la iluminación por parte del personal de Secretaría... 85
Figura 41: Clasificación de la iluminación por parte del personal de Rectorado... 85
Figura 42: Clasificación de la iluminación por parte del personal del Vicerrectorado Académico................................................................... 86
Figura 43: Dificultad para leer o escribir por parte de los empleados de Secretaría ............................................................................................ 86
Figura 44: Causa de la dificultad para la realización de lectura y escritura en Secretaría ............................................................................................ 86
Figura 45: Dificultad para leer o escribir por parte de los empleados del Rectorado ............................................................................................ 87
Figura 46: Causa de la dificultad para la realización de lectura y escritura en el Rectorado ............................................................................................ 87
Figura 47: Dificultad para leer o escribir por parte de los empleados del Vicerrectorado Académico................................................................... 87
12
Figura 48: Causa de la dificultad para la realización de lectura y escritura en el Vicerrectorado Académico................................................................... 87
Figura 49: Existencia de patologías visuales en los empleados de Secretaría .... 88
Figura 50: Existencia de patologías visuales en los empleados del Rectorado.... 88
Figura 51: Existencia de patologías visuales en los empleados del Vice- rrectorado Académico.......................................................................... 88
Figura 52: Empleados que han sufrido accidentes laborales en Secretaría ......... 89
Figura 53: Empleados que han sufrido accidentes laborales en el Rectorado ..... 89
Figura 54: Generación de anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados de Secretaría...................................................... 90
Figura 55: Anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados de Secretaría..................................................................... 90
Figura 56: Generación de anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados del Rectorado ..................................................... 90
Figura 57: Anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados del Rectorado.................................................................... 90
Figura 58: Generación de anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados del Vicerrectorado .............................................. 91
Figura 59: Anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados del Vicerrectorado Académico .......................................... 91
13
ÍNDICE DE TABLAS Págs.
Tabla 1: Softwares de diseño de iluminación ....................................................... 37
Tabla 2: Sistema de Variables ............................................................................. 43
Tabla 3: Cronograma de Actividades ................................................................... 59
Tabla 4: Resultados de las mediciones de iluminaria en el área de Secretaría el 17 de julio de 2012 a partir de las 9:30 am ............................................ 64
Tabla 5: Resultados de las mediciones de iluminaria en el área de Rectorado el 18 de julio de 2012 a partir de las 10:15 am .......................................... 65
Tabla 6: Resultados de las mediciones de iluminaria en el área de Vicerrectorado Académico el 19 de julio de 2012 a partir de las 8:35 am...................... 66
Tabla 7: Coeficiente de reflectancia en el área de Secretaría.............................. 68
Tabla 8: Coeficiente de reflectancia en el área de Rectorado.............................. 69
Tabla 9: Coeficiente de reflectancia en el área de Vicerrectorado Académico .... 69
Tabla 10: Factor de Uniformidad en los espacios de la Secretaría ........................ 73
Tabla 11: Factor de Uniformidad en los espacios del Rectorado ........................... 74
Tabla 12: Factor de Uniformidad en los espacios del Vicerrectorado Académico.. 74
Tabla 13: Estudio del consumo eléctrico en iluminación en Secretaría ................. 79
Tabla 14: Estudio del consumo eléctrico en iluminación en el Rectorado.............. 79
Tabla 15: Estudio del consumo eléctrico en iluminación en el Vicerrectorado Académico ............................................................................................. 80
Tabla 16: Estudio del consumo eléctrico en iluminación en el módulo de control.. 82
14
Barboza Durán, Ana Isabel. Parámetros fundamentales para una iluminación energéticamente eficiente en oficinas y áreas de trabajo. Trabajo de Grado para optar al título Magíster Scientiarum en Arquitectura y Diseño, Mención Diseño Ambiental. Universidad del Zulia. Facultad de Arquitectura y Diseño. División de Estudiso para Graduados. Programa de Maestría en Arquitectura. Maracaibo, Venezuela, 2013. 111 p.
RESUMEN
La iluminación es un factor importante en el diseño interior y exterior de un área, debe crear una atmósfera grata acentuando los elementos del espacio y cumplir con los requerimientos lumínicos de la actividad que se realice en él. El mayor porcentaje de consumo energético en una edificación se produce a través de los sistemas de aire acondicionado e iluminación. En Venezuela, el consumo de energía generado por ambos sistemas representa más del 60% para los edificios de oficinas. Como objetivo de la investigación se planteó establecer los parámetros fundamentales para un sistema eficiente de iluminación de oficinas y áreas de trabajo utilizando como proyecto piloto y módulo experimental el edificio Rectoral de LUZ, para así detectar deficiencias en el sistema existente a través de un diagnóstico. Se planteó también un módulo de control, el cual fue sometido a un diseño de iluminación previo, en ambos módulos se aplicó una encuesta a sus usuarios para medir su bienestar en relación a la iluminación. En el módulo experimental se recogieron datos como flujo luminoso, iluminancia, temperatura de color, deslumbramiento, reflectividad, índice de reproducción cromática y consumo energético. Los resultados obtenidos indican que el sistema de iluminación del módulo experimental es ineficiente, y que los usuarios no están bien informados en relación a la iluminación. Así mismo, la investigación propone la actualización de la Norma COVENIN de 1993 incorporando el índice de reproducción cromática, temperatura de color, uniformidad y reflectancia, recomendados para cada espacio, para así generar diseños de iluminación energéticamente eficientes. Palabras clave: Iluminación eficiente; Parámetros fundamentales; Oficinas. Correo electrónico: [email protected]
15
BARBOZA DURÁN, Ana Isabel. Fundamental parameters for an energetically efficient lighting in offices and work areas. Trabajo de Grado para optar al título Magíster Scientiarum en Arquitectura y Diseño, Mención Diseño Ambiental. Universidad del Zulia. Facultad de Arquitectura y Diseño. División de Estudios para Graduados. Programa de Maestría en Arquitectura. Maracaibo, Venezuela, 2013. 111 p.
ABSTRACT
Lighting is an important factor in the interior and exterior of an area; it creates a pleasant atmosphere by emphasizing the elements of the space and meeting the lighting requirements of the activity that takes place in it. The highest percentage of energy consumption occurs in buildings through air conditioning and lighting systems. In Venezuela, the energy generated by both systems represents more than 60% for office buildings. Aim of the research was the setting of the basic parameters for an efficient lighting in offices and work areas as a pilot project that used Edificio Rectoral de LUZ as an experimental module, to detect deficiencies in the existing system through a diagnosis. It also raised a control module, which was subjected to a preliminary lighting design, both modules were surveyed its users to measure their welfare in relation to lighting. In the experimental module, data were collected as luminous flux, illuminance, color temperature, glare, reflectivity, color rendering index and energy consumption. The results indicate that the lighting system is inefficient in the experimental module, and that users are not well informed regarding lighting. Also, research suggests the updating of the 1993 Venezuelan Standards (COVENIN), by incorporating the color rendering index, color temperature, reflectance and uniformity recommended for each space, in order to generate energy efficient lighting designs. Keywords: Efficient lighting; Fundamental parameters; Offices. e-mail: [email protected]
16
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
17
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
La mayor parte de actividades que realiza el ser humano, requiere de la utilización
de recursos energéticos en mayor o menor grado. El consumo energético se ha
desarrollado a lo largo de la historia paralelamente junto con el hombre moderno. Al
principio, el hombre se introdujo dentro de la cadena trófica como un eslabón más,
obteniendo los recursos vitales alimentándose de vegetales y/o animales, y utilizando la
energía acumulada en la madera al quemarla. Posteriormente, su horizonte energético
se expandió enormemente cuando comenzó a aprovechar los combustibles fósiles:
carbón, comercialmente desde el siglo XVII, petróleo desde 1850 y gas natural
aproximadamente por la misma época (Camporeale y col., 2002).
La población humana ha crecido exponencialmente hasta alcanzar en la década
de los 90 los 6.000 millones de habitantes. Pero la evolución del consumo energético,
no sólo ha acompañado al incremento de habitantes, también es importante el proceso
de industrialización y la transformación cultural que ha significado la conversión hacia lo
conocido como “sociedad de consumo”. Actualmente, cada uno de los 6.000 millones
de habitantes consume en promedio 8 veces más la cantidad de energía de lo que
hacía el hombre en sus orígenes (Camporeale y col., 2002).
El organismo U.S. Energy Information Administration (2011), manifestó
esquemáticamente la progresión del consumo energético desde la década de los 90,
haciendo una proyección hasta el año 2035, en general, se observa un crecimiento
alrededor del 53% desde el año 2008 al 2035, reflejado en el incremento desde 505
cuatrillones de BTU en el 2008 a 619 cuatrillones de BTU en el 2020 y 770 cuatrillones
de BTU en el 2035. Este crecimiento, se observa principalmente en los países no
pertenecientes a la Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico
(O.E.C.D., según sus siglas en inglés), donde la demanda está conducida por un fuerte
crecimiento económico a largo plazo; la utilización de la energía en estos países se
incrementa en un 85% en comparación con los países pertenecientes a la O.E.C.D,
donde dicho incremento se sitúa en un 18% (Figura 1).
18
Figura 1: Consumo mundial de energía expresada en cuatrillones de BTU. Fuente: U.S. Energy Information Administration, 2011.
Particularmente, Venezuela encabeza la lista de los países latinoamericanos con
mayor consumo per cápita de energía eléctrica y agua. Para el año 2008, la nación
contabilizó 4126 KWh/habitante, mientras que sus más cercanos seguidores fueron
Chile con 3505, Argentina 2979, Uruguay 2585, Brasil 2447, Ecuador 1222 y Colombia
con 1207. Ya para el 2009, Venezuela había superado los 4370 KWh/ habitante
(Diploos, Política Exterior Venezuela http://diploos.com/, 2010).
El explosivo incremento en el consumo energético, conduce a un conflicto con el
concepto de desarrollo sustentable, conocido como trilema energético, caracterizado
por tres elementos fundamentales: las limitaciones de los recursos energéticos, los
factores económicos y los efectos ambientales asociados a la transformación y el
consumo energético (Camporeale y col., 2002). Desde que la sociedad ha comenzado a
sentir las dificultades para proveerse de energías por efecto de sequías o agotamiento
de los recursos naturales, expresiones como utilización eficiente de la energía y uso
racional de la misma, se escuchan y escriben a menudo (Flores, 2010).
La utilización eficiente de la energía implica que se emplee la menor cantidad
posible de la misma para lograr un fin específico, como por ejemplo calentar una cierta
cantidad de agua, enfriar alimentos en un refrigerador, trasladar personas de un piso a
otro mediante un ascensor o escalera mecánica o iluminar un recinto acorde a los
requerimientos visuales de la función que se ejecute en él (Durán, 2008).
19
Para generar iluminación por medio de elementos artificiales, la mejor forma que
existe, en el presente y en un futuro previsible, es a través de la energía eléctrica, por lo
cual se considera la iluminación como un uso final de dicha energía (Camporeale y col.,
2002). La iluminación es un factor importante en el diseño interior y exterior de un área.
Ésta ha dejado de tener como única función propiciar buenas condiciones de seguridad
y visibilidad. Actualmente, se considera que la luz debe, de igual forma, crear una
atmósfera grata acentuando los distintos elementos del espacio y cumplir con los
requerimientos lumínicos de la actividad que se realice en él (Barboza, 2010).
El mayor porcentaje de consumo energético en una edificación en Venezuela, se
produce a través de los sistemas de aire acondicionado y de iluminación. En oficinas, el
consumo de energía generado por esos sistemas representa más del 60% (Sosa y col.,
2004) (Figura 2).
Figura 2: Distribución del consumo eléctrico en oficinas. Fuente: I.D.E.C., 2004
El consumo energético excesivo en iluminación se debe al empleo de tecnología
ineficiente en equipos y bombillos, como por ejemplo la utilización masiva de bombillos
incandescentes, los cuales ofrecen sólo un 10% en emisión lumínica y 90% en emisión
calórica, esto produce un aumento en la cantidad de puntos necesarios a ser colocados
en el espacio para satisfacer las necesidades de iluminación del mismo, así como
también una mayor generación de calor, que ocasiona un desgaste de los equipos de
enfriamiento del área (Durán, 2008). Camporeale y col. (2002), afirman que de
continuar las prácticas actuales de consumo de energía eléctrica en iluminación, se
acentúan los siguientes riesgos e impactos ambientales asociados:
20
• Contaminación del aire por centrales térmicas que utilizan combustibles fósiles
(carbón mineral, petróleo, gas natural) y emiten gases y partículas a la atmósfera.
• Contribución al cambio climático a partir de las emisiones de dióxido de
carbono (CO2), el principal gas de efecto invernadero.
• Alteración del ecosistema (construcción de centrales hidroeléctricas).
• Contaminación del agua y contaminación térmica (centrales térmicas que
utilizan cuerpos de agua en su ciclo de refrigeración).
• Contaminación por radioactividad (centrales térmicas nucleares) accidentes,
generación de residuos de alta actividad, entre otros.
Debido a esto, las estrategias de eficiencia energética deben estar dirigidas a
establecer técnicas de diseño arquitectónico apropiadas, en las que se promueva la
utilización de equipos de iluminación eficientes, unidos al empleo de sistemas de
regulación y control adecuados a las necesidades del local a iluminar (Sosa y col.,
2004), que además propicien el bienestar y la productividad de sus usuarios en un
ambiente de trabajo sano, seguro y ergonómico.
Como objetivo de la investigación, se plantea establecer los parámetros
fundamentales para un sistema eficiente de iluminación de oficinas y áreas de trabajo,
utilizando como prueba piloto el edificio Rectoral de LUZ, que permita detectar las
deficiencias en el sistema existente a través de un diagnóstico, y realizar una propuesta
que permita cumplir con los requerimientos lumínicos acordes a las funciones
realizadas, lo cual conllevará a generar un ahorro en energía, material y mano de obra
destinada a la instalación y mantenimiento del mismo, así como también a propiciar un
ambiente de trabajo seguro y sano para todos los usuarios que permita un aumento en
el rendimiento y la productividad de los mismos.
1.1. Objetivos de la Investigación
1.1.1. Objetivo General
• Establecer los parámetros fundamentales para el diseño de un sistema
energéticamente eficiente de iluminación de oficinas y áreas de trabajo, utilizando como
prueba piloto el edificio Rectoral de la Universidad del Zulia.
21
1.1.2. Objetivos Específicos
• Determinar los factores lumínicos que inciden en el desempeño de las
funciones de los empleados en cada área de trabajo.
• Detectar las deficiencias existentes en los sistemas de iluminación en
oficinas y áreas de trabajo del edificio Rectoral de la Universidad del Zulia, como prueba
piloto.
• Aportar información importante sobre criterios de iluminación eficiente para el
programa de certificación energética del Programa ECOLUZ.
1.2. Justificación
A lo largo de los años, la Arquitectura y la Ingeniería se han visto en la
necesidad de considerar una mayor armonía y bienestar con el ambiente y en
consecuencia una reducción del consumo de la energía. Este cambio de paradigma en
relación al consumo energético, tiene especial resonancia en Venezuela, donde
desde hace algunos años comienzan a surgir dificultades para satisfacer la
demanda existente, debido a la disminución paulatina de las lluvias durante algunos
períodos lo cual ha ocasionado temporalmente la disminución de la capacidad de
generación hidroeléctrica, como consecuencia de la reducción del nivel de agua de la
Represa del Guri, al deterioro de los sistemas térmicos de generación y la
saturación de los sistemas de distribución existentes. Todo esto, exige establecer
estrategias a corto, mediano y largo plazo, para enfrentar estos cambios y
alcanzar el equilibrio entre la oferta y la demanda en el consumo de energía en el país
(Sosa y col., 2004).
Las edificaciones constituyen el escenario fundamental de las actividades
humanas, a la vez que son grandes consumidoras de energía. Según estadísticas
internacionales, alrededor del 40% de la energía total consumida se destina a
ellas, y el resto está repartido entre la industria y el transporte (Sosa y col.,
2004) (Figura 3). Particularmente, los edificios de oficinas, presentan un alto
potencial de ahorro energético, en especial en materia de iluminación, la cual constituye
un factor de vital importancia para permitir el óptimo funcionamiento de estas áreas de
trabajo.
22
Figura 3: Repartición del consumo energético total por sectores económicos. Fuente: C.A.V.E.I.N.E.L., 2000. De igual forma, una correcta iluminación, favorece el bienestar, confort y aumento
de la productividad de los empleados (Caridad, 2009 y Veitch, 2006), reduciendo
incluso el número de accidentes laborales y enfermedades ocupacionales, que
repercuten directamente en las utilidades que se generan en una empresa (Instituto
Sindical de Trabajo, Ambiente y Salud, 2007). Debido a esto, se hace necesario un
estudio que permita establecer los parámetros fundamentales para la eficiencia
energética en la iluminación de un edificio de oficinas y áreas de trabajo, favoreciendo
las condiciones ambientales para los usuarios de estos espacios.
1.3. Delimitación del Estudio
Mediante esta investigación se establecerán los parámetros fundamentales para
una eficiencia energética en la iluminación las oficinas y áreas de trabajo del edificio
Rectoral de la Universidad del Zulia. Para lograr esto, se detectarán las deficiencias en
el sistema de iluminación, utilizando como referencia los parámetros establecidos por el
I.E.S (Illuminating Engineering Association) y se medirá el nivel de confort de sus
usuarios, estableciendo comparaciones con un edificio cuya iluminación ha sido
diseñada y estudiada bajo estos parámetros, aplicando tecnologías de eficiencia
energética comprobada a nivel internacional. Este estudio será realizado durante un
período de 10 meses, lo cual será posible, mediante el apoyo logístico del personal
directivo y de mantenimiento del edificio Rectoral de la Universidad del Zulia y del
Programa ECOLUZ.
23
CAPÍTULO 2
REVISIÓN LITERARIA
24
CAPÍTULO 2
REVISIÓN LITERARIA
2.1. Antecedentes de la Investigación
En la guía de estándares de Arabia Saudita (2009), Inglaterra (2010) y Estados
Unidos (2000), se establece un margen entre 400 y 600 luxes como el valor de
iluminancia idónea para un ambiente de trabajo de oficinas y un índice de
reproducción cromática no menor al 75%, con el fin de admitir diversas funciones
con complejidades diferentes en dicho ambiente. Así como también se
contempla la implementación de sistemas de control de alumbrado y el
aprovechamiento de la iluminación natural. Mientras que en la Norma Venezolana
2249-93 acerca de las iluminancias en tareas y áreas de trabajo (COVENIN,
1993), se establecen valores entre 200 y 300 Luxes promedio para áreas de
oficina.
En la Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela Nº 39.604 (2011)
referente a los lineamientos a seguir para la iluminación de edificios públicos se
establece lo siguiente:
• Utilización de balastos electrónicos en lugar de magnéticos
• Utilización de tubos fluorescentes tipo T8 en vez de T12
• Empleo de bombillos ahorradores en lugar de incandescentes y halógenos
• Implementación de sistemas de control en los edificios
• Aprovechamiento de la luz natural ajustando la iluminancia en el sitio
• Utilización del sistema de iluminación estrictamente en horas laborales.
Veitch y col. (1998), realizaron un experimento en un área de trabajo donde se
sometieron varios grupos de trabajadores a dos módulos con condiciones lumínicas
diferentes, una de los cuales proveía mayor ahorro energético e iluminación aceptable,
este último incidió directamente en el buen desempeño de los trabajadores. Sin
embargo en los experimentos realizados, no se tomaron en cuenta los valores de
25
iluminancia y se evidenciaron deficiencias en las luminarias en cuanto a su óptica, ya
que no proveen iluminación uniforme, favoreciendo los contrastes altos y el efecto
caverna.
En una de las investigaciones realizadas por el Instituto Sindical de Trabajo,
Ambiente y Salud en España (2007), se establece que la mala iluminación en ocasiones
puede ser causa de accidentes, leves y/o graves para los trabajadores, debido a que no
se pueden percibir con claridad los objetos o situaciones, que en ocasiones, pueden
representar un peligro. De igual manera, la falta de una buena iluminación, reduce la
agudeza y la capacidad visual, obligando a los trabajadores, a adoptar posturas
inadecuadas, lo cual implica incumplimiento de los lineamientos establecidos en la Ley
Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo (2005) donde se
promueve la salud, higiene, seguridad y ergonomía de los trabajadores.
Según Murguía y col. (2002), la variabilidad en los niveles de iluminación artificial
incide sobre la actividad desarrollada por un sujeto dentro de un espacio, así como en la
modificación de la condición endógena de dicha actividad, lo cual determina la
importancia de la implementación de un buen sistema de iluminación en un espacio de
trabajo. De igual manera, está comprobada la incidencia de la iluminación en el
desarrollo de estados depresivos en los seres humanos, lo cual perjudica la actividades
laborales (Veitch, 2006).
En una entrevista realizada por CNN Expansión a Guadalupe Aguilar Madrid,
directora de la Unidad de Investigación en Salud en el Trabajo, del Centro Médico
Nacional Siglo XXI (2009), se destacó que el rendimiento de una persona se ve
perjudicado por malas posturas y equipos inadecuados, ya que no existe conciencia
sobre la importancia del mobiliario en su desempeño, por ejemplo si la pantalla de la
computadora no se coloca a cierta altura y en forma adecuada aparece la fatiga visual
generada por la continua lectura de documentos, las computadoras sin protectores
visuales o mal colocadas, frente a una fuente de luz.
Según la Cámara Oficial de Comercio e Industria de Madrid (2003), la fatiga visual
es una modificación funcional, de carácter reversible, debida a un esfuerzo excesivo del
aparato visual. Los síntomas que la caracterizan consisten en: molestias oculares
manifestadas a través de tensión ocular, pesadez palpebral, quemazón, somnolencia,
escozor ocular, aumento del parpadeo; también trastornos visuales como borrosidad de
26
los caracteres que deben percibirse en las pantallas y, por último, síntomas extra
oculares, como cefaleas, vértigos, desasosiego, ansiedad, molestias en la nuca y en la
columna vertebral.
En un estudio realizado por Secretaría de Salud Laboral y Medio Ambiente
de la UGT de Madrid (2009), se determinó que los motivos más frecuentes de las
consultas médicas relacionadas con problemas de salud derivados del trabajo
son dolores de espalda, cuello, miembros superior e inferior, estrés, cefalea y fatiga
visual.
Caridad (2009), afirma que mediante la utilización de un sistema de iluminación
eficiente se puede lograr un ambiente agradable y uniforme, lo cual estimulará la
productividad y bienestar de los empleados e incrementará los niveles de confort en el
sitio.
Bisquert (2006), realizó una comparación entre las diversas lámparas
determinando grados de eficiencia a partir de emisión lumínica de una fuente en
relación a la cantidad de watts consumidos, como dato valioso que permitirá escoger la
fuente lumínica a ser empleada.
El Ministerio de Ciencia y Tecnología, y el Instituto para la Diversificación y Ahorro
de Energía y Comité Español de Iluminación (2001), establecen la elaboración de una
fórmula matemática para determinar el índice de eficiencia del sistema de iluminación,
en la cual no se expresan unidades ni rangos guía para realizar una correcta
evaluación, así como tampoco se toma en cuenta el factor de balasto, los lúmenes de
salida, el porcentaje de deslumbramiento, el factor de depreciación, como datos
numéricos importantes, la sombra generada en las paredes y la sensación visual como
elementos cualitativos que también van a incidir en la determinación de la eficiencia de
un sistema de iluminación de oficinas.
Según Quin Zhang (1995), la inversión inicial realizada al migrar hacia
tecnología en iluminación más eficiente es cuantiosa, sin embargo dicha inversión
puede ser recuperada a largo plazo, debido al ahorro energético generado en la
factura de consumo eléctrico a razón de la implementación de dicha tecnología;
destacando también las diferencias entre los costos de la electricidad en una región u
otra.
27
Elizondo (2008), expone que un diseño de iluminación realizado utilizando
tecnologías sustentables es parte de una integración que contemple ahorro de energía
en favor de un entorno equilibrado que brinde un confort lumínico a los usuarios del
espacio.
En un programa desarrollado para Argentina en el año 2000, se estimó que tan
sólo el recambio de lámparas por sus equivalentes más eficientes en donde esto fuera
posible y económicamente rentable, redundaría en una disminución de alrededor un
28% en consumo energético en iluminación y el 7% del consumo energético de ese
país, sin tomar en cuenta otras medidas para mejorar la eficiencia energética de los
sistemas de iluminación (Assaf y col., 2001).
2.2. Bases Teóricas
La iluminación es una parte esencial de la vida moderna, ya sea en el mundo del
trabajo o en la vida privada. Hoy las exigencias de una buena iluminación son
mayores, porque la capacidad de rendimiento depende fundamentalmente de las
condiciones visuales (San Martín Páramo, 2003), de hecho la luz se ha convertido en
uno de los más importantes y originales medios de diseño en la arquitectura
contemporánea, combinando diversos tonos e intensidades para obtener diversos
escenarios, así como también para generar diferentes estados de ánimo en los usuarios
del espacio (Fischer, 2009).
Según San Martín Páramo (2003), hay dos grandes tendencias en la iluminación.
La primera consiste en prestar mayor cuidado para un mejor uso de la energía. La
búsqueda de una eficacia superior no solo está propulsada para reducir los gastos de
electricidad, sino también por el medio ambiente. La segunda, la miniaturización, abre
las puertas para luminarias innovadoras y aplicaciones nuevas.
2.2.1. Iluminación
La iluminación se define como luz cayendo sobre una superficie, medida
en pies candelas. Distribuida con un plan económico y visual, se convierte en
iluminación de ingeniería y por lo tanto, en iluminancia práctica (Holophane,
2002).
28
2.2.2. Parámetros Fundamentales de la Iluminación
Según Holophane (2002), los fundamentos de iluminación son los siguientes:
2.2.2.1. Flujo Luminoso
El flujo luminoso es el paso de la luz medido en lúmenes. Es una medida del total
de luz emitida por una fuente y es usada comúnmente para la medición de la salida de
lámpara total. Se representa con el símbolo Φ.
2.2.2.2. Iluminancia
La iluminancia es la cantidad de luz que alcanza un área unitaria de superficie y es
medida en pies candela o luxes. Se representa con la letra E.
Se determina a través de la siguiente fórmula:
En donde:
E: Iluminancia.
Φ: Flujo luminoso.
S: Superficie.
2.2.2.3. La Luz y el Color
El color es una interpretación subjetiva psicofisiológica del espectro
electromagnético visible. Las sensaciones luminosas o imágenes que se producen en
nuestra retina, al enviarlas al cerebro, son interpretadas como un conjunto de
sensaciones monocromáticas que constituyen el color de la luz (C.I.E., 1995).
El sentido de la vista no analiza individualmente cada radiación o sensación
cromática. A cada radiación le corresponde una denominación de color, según la
clasificación del espectro de frecuencias. Es importante indicar que distinguimos a los
objetos por el color asignado según sus propiedades ópticas, pero en ellos ni se
produce ni tienen color. Lo que sí tienen los objetos son propiedades ópticas de reflejar,
refractar y absorber los colores de la luz que reciben, es decir: el conjunto de
(2.1)
29
sensaciones monocromáticas aditivas que nuestro cerebro interpreta como color de un
objeto depende de la composición espectral de la luz con que se ilumina y de las
propiedades ópticas que posea el objeto para reflejarla, refractarla o absorberla. Fue
Newton el primero en descubrir la descomposición de la luz blanca en el conjunto de
colores que forma el arco iris (C.I.E., 1995).
Figura 4: Descomposición de la luz blanca en el espectro del arco iris. Fuente: C.I.E., 1995. 2.2.2.4. Cualidades del Color
La evaluación subjetiva de las superficies de los objetos, tal y como son percibidas
por el ojo, se interpretan en función de los atributos o cualidades del color. Éstas son:
• Claridad: Radiación luminosa que recibimos según la luminancia que posea el
objeto. Un objeto es más claro cuanto más se aleja su color del negro en la escala de
grises. Hace referencia a la intensidad.
• Tono o matiz: Nombre común del color (rojo, amarillo, verde, etc.). Hace
referencia a la longitud de onda.
• Pureza o saturación: La proporción en que un color está mezclado con el
blanco. Hace referencia a la pureza espectral.
Para evitar la evaluación subjetiva del color existe el diagrama cromático en forma
de triángulo, aprobado por la C.I.E., que se emplea para tratar cuantitativamente las
fuentes de luz, las superficies coloreadas, las pinturas, los filtros luminosos, etc. Todos
los colores están ordenados según tres coordenadas cromáticas, x, y, z, cuya suma es
siempre la unidad (x + y + z = 1) y cuando cada una de ellas vale 0´333 corresponde al
color blanco. Estas tres coordenadas se obtienen a partir de las potencias específicas
30
para cada longitud de onda. Se fundamenta en el hecho de que al mezclar tres
radiaciones procedentes de tres fuentes de distinta composición espectral se puede
obtener una radiación equivalente a otra de distinto valor. El resultado es el triángulo de
la Figura 3, en el que con dos coordenadas cualesquiera es suficiente para determinar
el color de la radiación resultante formada por la mezcla aditiva de tres componentes
(C.I.E., 1995).
Figura 5: Diagrama cromático de la C.I.E. Fuente: CIE, 1995.
2.2.2.5. Temperatura de color
En el diagrama cromático C.I.E. anterior se ha dibujado la curva que representa el
color que emite el cuerpo negro en función de su temperatura. Se llama curva de
temperatura de color del cuerpo negro, TC. La temperatura de color es una expresión
que se utiliza para indicar el color de una fuente de luz por comparación de ésta con el
color del cuerpo negro, o sea del “radiante perfecto teórico” (objeto cuya emisión de luz
es debida únicamente a su temperatura). Como cualquier otro cuerpo incandescente, el
cuerpo negro cambia de color a medida que aumenta su temperatura, adquiriendo al
principio, el tono de un rojo sin brillo, para luego alcanzar el rojo claro, el naranja, el
amarillo y finalmente el blanco, el blanco azulado y el azul (C.I.E., 1995).
El color, por ejemplo, de la llama de una vela, es similar al de un cuerpo negro
calentado a unos 1.800 K*, y la llama se dice entonces, que tiene una “temperatura de
color” de 1.800 K (C.I.E., 1995).
31
Según el C.I.E (1995), el dato de temperatura de color se refiere únicamente al color de
la luz, pero no a su composición espectral que resulta decisiva para la reproducción de
colores. Así, dos fuentes de luz pueden tener un color muy parecido y poseer al mismo
tiempo unas propiedades de reproducción cromática muy diferentes.
2.2.2.6. Índice de reproducción cromática
El índice de reproducción cromática (IRC), caracteriza la capacidad de
reproducción cromática de los objetos iluminados con una fuente de luz. El IRC ofrece
una indicación de la capacidad de la fuente de la luz para reproducir colores
normalizados, en comparación con la reproducción proporcionada por una luz patrón de
referencia (Indal, 2002).
2.2.2.7. Deslumbramiento
Según Indal (2002), es un fenómeno de la visión que produce molestia o
disminución en la capacidad para distinguir objetos, o ambas cosas a la vez, debido a
una inadecuada distribución o escalonamiento de luminancias, o como consecuencia de
contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo. Este fenómeno actúa sobre la retina
del ojo en la cual produce una enérgica reacción fotoquímica, insensibilizándola durante
un cierto tiempo, transcurrido el cual vuelve a recuperarse.
Los efectos que origina el deslumbramiento pueden ser de tipo psicológico
(molesto) o de tipo fisiológico (perturbador). En cuanto a la forma de producirse puede
ser directo como el proveniente de fuentes luminosas (lámparas, luminarias o
ventanas), que se encuentren situadas dentro del campo visual, o reflejado por
superficies de gran reflectancia, especialmente superficies especulares como las del
metal pulido.
Las fuentes luminosas producen generalmente un deslumbramiento perturbador;
éste es proporcional a la iluminación producida por la fuente de luz sobre la pupila del
ojo, así como a un factor dependiente del ángulo “q” que forman la línea recta “R” que
une el ojo con el foco “F” y el plano horizontal “H” que pasa por el ojo en la posición de
trabajo. En la Fig. 8 se indican los distintos deslumbramientos en función de este
ángulo, habiéndose tomado como admisible un valor mínimo de 30°.
32
Figura 6: Deslumbramientos en función del ángulo q. Fuente: Indal, 2002
Las superficies que no sean completamente mates dan lugar, por reflexión
de la luz, a imágenes más o menos netas de los focos luminosos. Incluso si su
luminancia no es excesiva, estas imágenes son casi siempre molestas cuando se
encuentran en el campo visual y, especialmente, en la región central de este campo
(Indal, 2002).
Según lo expuesto, se evitará en lo posible toda clase de superficies
pulidas innecesarias (cristales sobre las mesas, etc.). En el caso que se utilicen
superficies semi-pulidas (encerados) se iluminarán por medio de fuentes con la
menor luminancia posible y cuya posición se calcule en función de los reflejos que
puedan obtenerse (filtros, rejillas, difusores, etc.). En casos especiales, las
imágenes que proporcionan reflexión podrán ser útiles (visión por efecto de
silueta, examen de defectos en superficies pulidas, composición de imprenta, entre
otros) (Indal, 2002).
33
(2.2)
Figura 7: Superficies que reflejan luz. Fuente: Indal, 2002
2.2.2.8. Uniformidad
San Martín Páramo (2003), afirma que la uniformidad pretende expresar las
diferencias locales en distintas zonas del área iluminada. Los conceptos más utilizados
para determinar la uniformidad son:
• Uniformidad media: es el parámetro más utilizado en la definición de exigencias
lumínicas, se puede considerar que define el estado de adaptación del ojo; al limitar los
valores de uniformidad mínima se pretende que en ninguna zona del área los estímulos
visuales queden fuera del margen de adaptación.
• Uniformidad extrema: es más utilizada en aquellos casos en que la tarea visual
implica recorrer con la mirada el área iluminada, ya que, en ese caso, la adaptación
debe lograrse entre los valores máximos y mínimos percibidos por el ojo en su
recorrido.
34
(2.3)
2.2.3. Eficiencia energética de un sistema de iluminación
Para la provisión de luz por medios artificiales la mejor forma que existe (en el
presente y en un futuro previsible) es a través de la energía eléctrica. A excepción de
las áreas rurales y aquellas fuera del alcance de las redes de electricidad, el resto de la
iluminación en los sectores industriales, comerciales, públicos, residenciales urbanos y
alumbrado vial, se basan en el uso de la energía eléctrica (Camporeale y col. 2002).
Siendo la iluminación uno de los rubros más importantes y consumidores de
energía eléctrica, reducir su consumo sin necesidad de reducir paralelamente sus
prestaciones, es decir incrementar su eficiencia energética, se convierte en un factor
esencial de vital importancia bajo el criterio económico y el medioambiental (San Martín
Páramo, 2003).
La eficiencia energética depende de diversos factores, pero en referencia a las
fuentes de luz, el más importante es la eficacia de la lámpara (San Martín Páramo,
2003).
El consumo de energía afecta a los costes de explotación de un sistema de
alumbrado, pero además esto incide en problemas medioambientales: recursos
naturales, contaminación atmosférica, entre otros (San Martín Páramo, 2003).
2.2.3.1. Elementos que determinan la eficiencia energética de un sistema de iluminación
Según Camporeale y col. (2002), se puede analizar la eficiencia de la provisión de
iluminación en los siguientes niveles:
• Luminaria: constituye un elemento pasivo dentro del sistema. Esta determinará
la manera en que la luz será distribuida en el espacio según la función que se ejecute
en él.
• Fuente Lumínica o Lámpara: constituye un elemento activo dentro del sistema,
debe tomarse en cuenta la cantidad de lúmenes por vatio emitidos, la vida útil, la
temperatura de color y el índice de reproducción cromática al momento de
seleccionarla.
35
• Equipos Auxiliares: constituyen elementos activos dentro del sistema. Son
necesarios o no, de acuerdo a la naturaleza de la lámpara y determinarán la cantidad
de flujo luminoso emitido por la misma. Esto se debe principalmente al factor de balasto,
que es el porcentaje del flujo nominal de la lámpara al operar con un equipo
determinado.
De igual manera, San Martín Páramo (2003), afirma que es importante recordar
que el consumo de energía se produce a lo largo del uso de la instalación, es por ello
que el diseño debe tomar en cuenta:
• Minimizar las pérdidas por depreciación de las instalaciones (factor de
mantenimiento).
• Prever sistemas de maniobra que permitan adaptar los niveles y horarios de
funcionamiento a las necesidades reales de cada situación.
• Prever los medios de medición y control necesarios para conocer la evolución
de los consumos, sus desviaciones y facilitar la gestión de uso de las instalaciones.
Otra estrategia a implementar para incrementar la eficiencia energética de un
sistema de iluminación, consiste en la disposición de sistemas de control, bien sea
fotoceldas, sistemas regulados por un reloj o sensores de presencia, de esta manera se
puede evitar la utilización de fuentes de luz eléctricas cuando no es necesario, así como
también se previene el deterioro progresivo de la fuente a raíz del encendido y apagado
continuo (Camporeale y col., 2002; A.S.H.R.A.E., 2008).
2.2.4. Diseño de Iluminación
Es el proceso que conduce la definición del sistema de alumbrado adecuado para
una situación específica, un buen diseño de iluminación debe equilibrar los aspectos
lumínicos, funcionales, técnicos, económicos, espaciales, para así poder crear las
condiciones visuales necesarias en cada caso (San Martín Páramo, 2003).
2.2.4.1. Objetivos de un diseñador de iluminación
Según Holophane (2002), un diseñador de iluminación tiene cuatro objetivos
principales:
36
• Proveer la visibilidad requerida basada en la tarea a realizarse y los objetivos
económicos.
• Brindar iluminación de alta calidad mediante niveles de iluminancia
uniforme y mediante la minimización de efectos negativos de brillo directo y
reflejado.
• Escoger luminarios estéticamente complementarios a la instalación con
características mecánicas, eléctricas y de mantenimiento, diseñadas para minimizar el
costo operativo.
• Minimizar el uso de energía al tiempo que se consiguen los objetivos de
visibilidad, calidad y estéticos.
Hay dos partes para la solución de un problema de diseño. Uno es
seleccionar las luminarias que están diseñados para controlar la luz de una
manera efectiva y con eficiencia energética. La otra es aplicarlos al proyecto
con toda la habilidad e inventiva que el diseñador pueda lograr para obtener
el mejor fruto de sus conocimientos y de todas las fuentes confiables a su
disposición.
2.2.4.2. Softwares de Diseño de Iluminación
Derivado de la evolución y distribución masificada de la tecnología informática
(hardware y software) en los últimos años, el desarrollo de herramientas de aplicación
específica ha crecido sustancialmente, y ejemplos de ello son diseño, simulación y
evaluación de sistemas de iluminación. Actualmente existe una amplia gama de
software orientado a facilitar las tareas de arquitectos, ingenieros y diseñadores de
alumbrado en el mundo (Flores, 2011). Con el objetivo de proporcionar una
perspectiva general de la variedad de software profesional disponible actualmente para
los diseñadores, a continuación se presenta una tabla descriptiva con las características
de algunas aplicaciones computacionales orientadas al diseño de sistemas de
iluminación.
37
Tabla 1
Softwares de diseño de iluminación
NOMBRE PROCEDENCIA PRECIO (USD)
APLICACIONES CARACTERÍSTICAS
DIALux DIAL GmbH
Alemania 0
Interior, exterior,
vialidad,
evaluación
energética.
Diseño 3D, catálogo de
luminarias, acabados,
muebles, entre otros,
archivos CAD, fotometrías
electrónicas
Relux Pro Relux Informatik. Suiza 0
Interior, exterior,
vialidad, luz de
día
Diseño 3D, archivos CAD,
fotometrías electrónicas,
cuenta con venta de
módulos complementarios
Visual Acuity Brands EEUU 150 Interior, exterior,
vialidad
Diseño 3D, archivos CAD,
fotometrías electrónicas
Luxicon Cooper Crouse Hinds
EEUU 200
Interior, exterior,
vialidad, luz de
día
Archivos CAD, fotometrías
electrónicas I.E.S,
resultados 3D
Agi32 Lighting Analysist, Inc.
EEUU 895
Interior, exterior,
vialidad, luz de
día
Diseño 3d, catálogo de
objetos para diseño,
archivos CAD, fotometrías
electrónicas
AutoLUX Independent Testing
Laboratories, Inc. EEUU 979
Interior, exterior,
vialidad
Diseño 3D, archives CAD,
fotometrías electrónicas
Litestar 4D OxyTech. Italia 2085 Interior, exterior,
vialidad
Diseño 3D, archives CAD,
fotometrías electrónicas,
cuenta con una versión
gratuita
Inspirer
Lighting
Design
Integra Inc.
Japón 4000
Interior, exterior,
vialidad, luz de
día
Diseño 3D, archives CAD,
fotometrías electrónicas
I.E.S
Fuente: (Flores, 2011).
38
Flores (2011), afirma que si bien resulta muy complicado definir cuál es el mejor
software, si es factible determinar cuál es el que resultará más útil para los proyectos
que actualmente desarrolla un diseñador. Para efectuar tal selección el diseñador debe
tomar en cuenta que el software es una herramienta que facilita el diseño y la
comprensión de las características del sistema de iluminación, por lo que su uso
requiere conocimientos básicos de teoría de iluminación, aún para el programa más
sencillo. Asimismo, la selección del software a utilizar depende de las características del
proyecto, sin perder de vista que deben cumplirse los requerimientos mínimos para
satisfacer la tarea y el confort visual, así como la eficiencia energética. Un proyecto
puede caracterizarse, entre otras cosas, por su grado de diseño según lo siguiente:
• Diseño general. Iluminación general del espacio.
• Diseño específico. Iluminación general – localizada del espacio.
• Diseño detallado. Iluminación estética y arquitectónica del espacio.
• Diseño de casos particulares. Luz de día, grandes espacios exteriores,
combinación de los anteriores tres diseños.
Figura 8: Interfaz gráfica del software DIALux. Fuente: Flores, 2011
Para diseños específicos y detallados se pueden usar casi todos los
programas descritos en la tabla anterior con algunas limitaciones particulares. Debe
tenerse en cuenta que un diseño de este grado requiere una considerable inversión de
tiempo y un nivel de conocimientos superior al mínimo, lo que implica un costo de
diseño mayor.
39
Figura 9: Interfaz gráfica del software Relux Pro. Fuente: Flores, 2011
La selección de la herramienta de diseño depende de las necesidades de cada
proyecto y de los conocimientos del diseñador, teniéndose en cuenta el costo -
beneficio que derivará de invertir o no en un software de diseño más costoso.
2.2.5. Aspectos Tecnológicos y Exigencias del Servicio
Aunque el diseño de iluminación se oriente principalmente a objetivos lumínicos,
no puede olvidarse que para ello es necesario utilizar procedimientos y elementos
técnicos. Las deficiencias de éstos, repercuten, lógicamente en la posibilidad real de
alcanzar los objetivos lumínicos previstos. Además de utilizar componentes de alta
calidad y durabilidad, el diseño debe plantearse:
• La factibilidad de construir los elementos previstos.
• Las posibles dificultades o limitaciones en la instalación del sistema.
• Los procesos de mantenimiento necesarios para garantizar la continuidad del
servicio.
• La posible problemática de eliminación de residuos durante la vida de la
instalación y a su final.
Por otra parte, el diseño también debe prever los condicionantes de servicio de la
instalación:
• Maniobrabilidad (encendido, apagado, regulación).
40
• Elasticidad de uso.
• Seguridad intrínseca, eléctrica y mecánica (San Martín Páramo, 2003).
2.2.6. Economía del Alumbrado
Según San Martín Páramo (2003), el coste de alumbrado se compone de tres
elementos:
• Instalación, elementos y obras.
• Mantenimiento, reparaciones, limpiezas, sustituciones.
• Consumo, energía eléctrica necesaria para el funcionamiento.
Querer reducir el costo de uno de ellos puede repercutir en un incremento de los
restantes, que resulte, en definitiva en un coste total superior. Por otra parte, la
economía no es únicamente reducción de costos, sino ante todo la optimización de la
relación servicio/costo. No puede compararse el costo de dos instalaciones con
diferentes prestaciones y deben rechazarse, en principio, aquellas reducciones en costo
que conduzcan a un nivel de servicio de la iluminación por debajo del exigido.
2.2.7. Iluminación en las Oficinas y Centros de Trabajo
El Ministerio de Ciencia y Tecnología de España (2001), definió los tipos de
oficinas y los requerimientos lumínicos de cada una de ellas, éstos son explicados a
continuación:
• Colmena: se caracterizan por el trabajo individual, definido, repetitivo y
sistemático de los empleados, donde la comunicación entre ellos no es esencial, como
por ejemplo: las oficinas de administración, las de atención al público y las salas de
operaciones de los bancos. Las distribuciones arquetípicas son la planta abierta de gran
tamaño con cabinas que subdividen los espacios. En este tipo de oficinas se caracteriza
por ser de actividad visual media y alta, por lo que se recomiendan niveles entre 500 y
1000 Luxes evitando deslumbramientos molestos provenientes del exterior y/o de las
pantallas de los ordenadores
• Celular: acoge trabajadores cuyas labores requieren un nivel relativamente alto
de concentración, un ejemplo de este tipo de oficinas consiste en las comerciales y de
41
seguros, para ellas se recomiendan entre 500 y 750 Luxes ya que su actividad visual es
muy alta.
• Lobby: acoge las actividades de recepción y sala de espera, por lo que
requiere una iluminancia entre 200 y 500 Luxes ya que su actividad visual es
baja.
• Club: Este modelo se suele caracterizar, por la responsabilidad compartida
de los trabajadores en el rendimiento de su departamento y por la multiplicidad de
tareas ejecutadas en ella, debido a esto se recomiendan niveles entre 300 y 1000
Luxes.
• Reunión: se constituyen como las salas de reunión y /o conferencias en
las que lo esencial es la comunicación interna de los empleados, para ellas se
requieren entre 300 y 1000 Luxes, y preferiblemente que el sistema de iluminación sea
regulable.
• Celda: este tipo de oficinas son ocupadas por trabajadores que requieren un
alto grado de concentración, generalmente constituyen las oficinas de las directivas de
las empresas y requieren niveles entre 500 y 750 Luxes.
Según el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de
España (2008), un sistema de iluminación para oficinas debe cumplir los siguientes
requisitos:
• La iluminación tiene que ser suficiente y la necesaria para cada tipo de trabajo.
La iluminación óptima para el ojo humano, es aquella que consigue una luminancia
(densidad de iluminación) de 100 Cd/m2 (candelas por metro cuadrado). Una diferencia
de iluminancia mayor de 10:1 produce deslumbramiento.
• La iluminación tiene que ser constante y uniformemente distribuida para evitar
la fatiga de los ojos, que deben acomodarse a la intensidad variable de la luz. Deben
evitarse contrastes violentos de luz y sombra, y las oposiciones de claro y oscuro. El
contraste máximo recomendado para la luz es de 3:1, esto es que la iluminación en las
zonas "centrales" no supere en más de tres veces a la iluminación de las zonas oscuras
(para evitar problemas de adaptación a la luz, que en una sala sería de 5 minutos de
tiempo de adaptación a la luz).
42
• Los focos luminosos tienen que estar colocados de manera que no deslumbren
ni produzcan fatiga a la vista debido a las constantes adaptaciones.
• Las instalaciones de iluminación de los locales, de los puestos de trabajo y de
las vías de circulación deberían estar colocadas de tal manera que el tipo de
iluminación previsto no suponga riesgo de accidente para los trabajadores.
• Los locales, los lugares de trabajo y las vías de circulación en los que los
trabajadores estén particularmente expuestos a riesgos en caso de avería de la
iluminación artificial deben contar con una iluminación de seguridad de intensidad
suficiente.
2.3. Glosario de Términos
• Diodo emisor de luz (LED): Se denomina iluminación de estado sólido, es
relativamente nueva y extremadamente prometedora, utiliza un dispositivo
semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se
polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica.
El color, depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y
puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo.
• Difusores: Elemento de cierre o recubrimiento de la luminaria en la dirección de
la radiación luminosa. Los tipos más usuales son: opal liso (blanca) o prismática
(metacrilato traslúcido), lamas o reticular (con influencia directa sobre el ángulo de
apantallamiento), especular o no especular (con propiedades similares a los
reflectores).
• Espectro de luz visible: energía electromagnética entre 380 (violeta) y 770
(roja) nanómetros visible por el ojo humano.
• Filtros: En posible combinación con los difusores sirven para potenciar o mitigar
determinadas características de la radiación luminosa.
• Lámparas fluorescentes compactas: utilizada habitualmente como alternativa a
la iluminación incandescente. La vida útil de esta lámpara es unas 10 veces mayor que
la de las lámparas incandescentes y funcionan con el mismo principio de las lámparas
fluorescentes tubulares.
43
• Lámparas fluorescentes tubulares: La lámpara fluorescente es una lámpara de
descarga en vapor de mercurio de baja presión, en la cual la luz se produce
predominantemente mediante polvos fluorescentes activados por la energía ultravioleta
de la descarga.
• Reflectores: Son determinadas superficies en el interior de la luminaria que
modelan la forma y dirección del flujo de la lámpara. En función de cómo se emita la
radiación luminosa pueden ser: simétrico (con uno o dos ejes) o asimétrico,
concentrador (haz estrecho menor de 20º) o difusor (haz ancho entre 20 y 40º; haz muy
ancho mayor de 40º), especular (con escasa dispersión luminosa) o no especular (con
dispersión de flujo) o frío (con reflector dicroico) o normal.
2.4. Operacionalización de las Variables
A continuación (Tabla 2) se presentan las variables existentes en el estudio y los
indicadores que las relacionan.
Tabla 2
Sistema de Variables
OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES
OBJETIVO GENERAL Establecer los parámetros fundamentales para una iluminación eficiente. Variable Dependiente Variable Independiente
VARIABLE Iluminación eficiente en el ambiente de oficinas. Parámetros fundamentales de la iluminación.
INDICADORES
• Consumo energético razonable en iluminación. • Confort Lumínico. • Reducción de pérdidas.
• Iluminancia • Reflectancia • IRC • Temperatura de color • Flujo Luminoso • Eficacia • Uniformidad
OBJETIVO ESPECÍFICO 1 Determinar los factores lumínicos que inciden en el desempeño de las funciones de los empleados en cada área de trabajo.
Variable Dependiente Variable Independiente VARIABLE Desempeño de los empleados Factores Lumínicos.
INDICADORES • Aumento de la productividad. • Ambiente de trabajo seguro y sano.
Iluminancia Deslumbramiento IRC Temperatura de color
OBJETIVO ESPECÍFICO 2 Detectar las deficiencias existentes en los sistemas de iluminación en las oficinas del edificio Rectoral de la Universidad del Zulia, como prueba piloto.
Variable Dependiente Variable Independiente VARIABLE Sistema de iluminación. Deficiencias.
INDICADORES
• Consumo energético excesivo e injustificado en iluminación.
• Incomodidad, generación de patologías visuales en los usuarios.
• Aumento de pérdidas.
• Utilización de equipos de iluminación de dudosa calidad y rendimiento.
44
Tabla 2 (Cont.)
OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES
OBJETIVO ESPECÍFICO 3 Aportar información importante sobre criterios de iluminación eficiente para el programa de certificación energética del Programa ECOLUZ.
Variable Dependiente Variable Independiente VARIABLE Programa de Certificación Energética ECOLUZ Criterios de iluminación eficiente
INDICADORES • Inclusión de criterios que enriquezcan y
complementen el Programa y posteriormente sean incluidos y tomados en cuenta por los organismos públicos competentes.
Concordancia con normativas de iluminación establecidas por el Iluminating Engineering Society of North America y COVENIN, entre otros organismos competentes en el tema de iluminación
Fuente: Barboza (2012)
2.5. Hipótesis
Una iluminación energéticamente eficiente se puede lograr mediante la aplicación
de parámetros fundamentales óptimos, logrando un bienestar en los usuarios del
espacio y mejorando la productividad.
45
CAPÍTULO 3
METODOLOGÍA
46
CAPÍTULO 3
METODOLOGÍA
3.1. Tipo de Investigación
En este estudio, se aplicará la investigación de tipo exploratoria, la cual está
dirigida a la formulación más precisa de un problema de investigación, dado que se
carece de información suficiente y de conocimiento previos del objeto de estudio,
debido a que en Venezuela, son muy pocos los referentes encontrados que aborden el
tema de la iluminación energéticamente eficiente; en este caso la exploración permitirá
obtener nuevos datos y elementos que pueden conducir a formular con mayor precisión
las preguntas de investigación (Yuni y Urbano, 2006). En este estudio, la investigación
exploratoria se llevará a cabo mediante la realización de mediciones en sitio para
determinar los parámetros fundamentales para una iluminación energéticamente
eficiente en el Edificio Rectoral de LUZ.
3.2. Descripción del Entorno Físico del Proyecto
El edificio Rectoral de LUZ, constituye una de las obras más destacadas en la
ciudad de Maracaibo, debido a su forma, altura e importancia como edificio institucional.
Se localiza en la Av. Universidad, dentro del Campus de la Universidad del Zulia (Figura
10).
Figura 10: Edificio Rectoral de la Universidad del Zulia. Fuente: Barboza, 2012
47
3.3. Población y Muestra
Para establecer la población y muestra de la investigación serán tomados un
módulo de control y un módulo experimental. Al final de la investigación se realizarán
comparaciones entre un módulo y otro con el fin de demostrar la efectividad de la
aplicación de parámetros fundamentales de diseño de iluminación y criterios de diseño
establecidos en las normas nacionales e internacionales.
3.3.1. Módulo de Control
Este módulo, consiste un espacio de oficinas de morfología rectangular y
dimensiones de 3 m de altura, 13,50 m de ancho 5 m de largo y 0,80 m de altura del
plano de trabajo, ubicado en la Prolongación de la Avenida Las Américas, Edificio
Brunini Sector Los Monos, en Puerto Ordaz, estado Bolívar, se constituye como la sede
de las oficinas principales de la empresa Suministro de Materiales Eléctricos C.A
SUMECA. En este módulo, se localizan una oficina tipo celda (presidencia) y el resto
del espacio se configura en una oficina tipo colmena (área de cubículos). En este
espacio, se desempeñan un total de 14 personas en un horario de 8 horas,
comprendido entre las 8 am a 12 m y 2 pm a 6 pm. Al ser una empresa dedicada a la
iluminación, dicho espacio fue concebido para proveer una iluminación energéticamente
eficiente que proporcione confort a todos los empleados, utilizando la más alta
tecnología disponible para lograr tal fin (Figura 11).
Figura 11: Plano de planta S/E de la distribución de espacios y luminarias en el módulo de control. Fuente: Seib, 2008. En este sentido, el diseño de iluminación fue realizado siguiendo los lineamientos
establecidos en el I.E.S.N.A Lighting Handbook (2000), las Normas COVENIN no fueron
48
tomadas en cuenta debido a que la última revisión de las mismas se realizó en el año
1993, considerándose muy antiguas para los requerimientos lumínicos deseados (Seib,
2008).
En este caso, se colocaron las luminarias a 3 m de altura, éstas poseen una óptica
diseñada para proveer iluminación volumétrica; de esta manera se obtiene un espacio
más amplio, uniformidad en el campo visual, sensación de bienestar para los
empleados y minimización del efecto caverna. De igual manera, las luminarias
empleaban solo 2 tubos fluorescentes T8 de 32 W lo cual garantiza una reducción del
mantenimiento y la depreciación, ahorro energético y prolongación de la vida útil de los
recursos y equipos utilizados (Seib, 2008) (Figuras 12, 13, 14, 15 y 16).
Figura 14: Diagrama de colores falsos con su respectiva escala lumínica correspondiente al diseño de iluminación planteado para las oficinas de S.U.M.E.C.A. Fuente: Seib, 2008.
Figura 12: Diseño de Iluminación planteado para las oficinas de S.U.M.E.C.A. Fuente: Seib, 2008.
Figura 13: Diseño de Iluminación planteado para las oficinas de S.U.M.E.C.A. Fuente: Seib, 2008.
49
Figura 15: Modelo de Luminaria empleada en el módulo de control. Fuente: Lithonia Lighting, 2008.
Figura 16: Distribución fotométrica de la luminaria empleada en el módulo de control. Fuente: Lithonia Lighting, 2008. Ya que en este módulo se realizó un diseño de iluminación, que además está
acorde con la normativa, se aplicará solamente el instrumento de recolección de datos
correspondiente (Anexo 4), para medir el nivel de satisfacción y bienestar de los
usuarios del espacio.
3.3.2. Módulo Experimental
La población tomada para la aplicación de la metodología, está constituida por
todas las áreas de trabajo interiores del edificio Rectoral de la Universidad del Zulia,
siendo la muestra las plantas que albergan la Secretaría, el Rectorado y el
Vicerrectorado Académico, seleccionadas debido a la cantidad de personal que
albergan, por la diversidad de funciones que contienen, así como también su
importancia funcional dentro de la edificación.
Dicho módulo será tomado como prueba piloto. Mediante la realización de
mediciones de cada uno de los parámetros en sitio, los valores obtenidos, serán
comparados con las normas nacionales e internacionales (Anexos 1, 2 y 3). Para
50
medir el nivel de satisfacción de la totalidad de los empleados de las áreas
seleccionadas, se realizará la aplicación del instrumento de recolección de datos
correspondiente (Anexo 4) y sus resultados serán comparados con los obtenidos en el
instrumento aplicado en el módulo de control. En cuanto a morfología, colores, texturas,
acabados, disposición y forma del mobiliario, instalaciones y servicios, los niveles
utilizados como muestra, presentan características muy similares, que serán descritas a
continuación.
3.3.2.1. Secretaría
El área de Secretaría, se encuentra en el nivel 4 del edificio Rectoral y consiste en
una planta de forma asimétrica, que sigue la configuración y volumetría del mismo. Se
dispone como una planta libre sin cerramientos verticales, con excepción de aquellos
que dividen el espacio principal con las áreas de servicio (cocina, baños y lavamopas) y
el despacho de la Secretaria como tal. En términos programáticos, su planta se
encuentra dividida por tabiquería que no llega al plano superior generando los distintos
tipos de oficinas (club y celda), así como también posee un espacio de recepción y área
de espera (oficina tipo lobby) y salas de reuniones. Dentro de los espacios de servicio
se encuentran las áreas de baños de damas y caballeros, cocina, comedor y
lavamopas.
Los cerramientos verticales internos del área de Secretaría, consisten en
tabiquería que no llega al plano superior, compuestos por paneles recubiertos en tela
color gris claro y láminas de vidrio con motivos geométricos en vinyl, todo esto dentro
de una estructura de perfiles de aluminio de 10x10 cm.
El mobiliario consiste en volúmenes de morfología pura en tonos blanco, gris claro
y azul, dispuestos según las necesidades de cada cubículo de oficinas en particular, el
plano de trabajo en este espacio está a 0,80 m de altura del suelo.
El despacho de la Secretaria, es una oficina tipo club de acceso restringido,
conformado por una espacio de gran tamaño que contiene el mobiliario adecuado a su
función, así como también presenta una sala de reuniones y un baño privado. Posee
dos accesos, el primero desde el espacio de cubículos de oficinas y el segundo desde
el volumen de circulación principal.
51
3.3.2.2. Rectorado
El Rectorado se encuentra en el piso 11 del edificio. Al igual que los demás, se
configura en una planta libre que presenta subdivisiones en tabiquería recubierta en tela
color gris claro, paneles de vidrio con motivos geométricos en vinyl y perfiles de
aluminio de 10x10 cm, que crean los diferentes tipos de oficinas (club, celda, reunión y
lobby).
De igual forma, se encuentra el despacho rectoral, que consiste en una oficina tipo
club de acceso restringido y contiene el mobiliario requerido para este fin, así como
también una sala de estar y baño privado. Posee dos accesos, el primero desde el
espacio de cubículos de oficinas y el segundo desde el volumen de circulación principal.
3.3.2.3. Vicerrectorado Académico
Este espacio se configura como una planta libre con subdivisiones en tabiquería
recubierta en tela color gris claro, paneles de vidrio y estructura de aluminio, con la
diferencia de que su dimensión es mucho mayor, ya que se encuentra en el piso 5 del
edificio, que corresponde a un espacio dentro del volumen vertical y el semicircular
saliente, debido a esto, posee un mayor número de oficinas y áreas de trabajo variados,
así como también de ventanales que permiten la entrada de luz natural.
Al igual que en la Secretaría, el plano de trabajo se dispone a 0,80 m del suelo.
Este espacio también consta de oficinas tipo club, reunión, lobby y celda, así como
también posee el despacho de acceso restringido para la Vicerrectora Académica,
aunque en este caso es de mayor tamaño. Este despacho, consta de una oficina tipo
club, una mini sala, un salón de reuniones y un baño privado. Posee dos accesos, el
primero desde el espacio de cubículos de oficinas y el segundo desde el volumen de
circulación principal.
3.4. Diseño de la Investigación
Como estrategia general para la resolución del problema planteado, se
recolectarán datos en campo directamente de los sujetos investigados y del entorno, a
través de la aplicación de diferentes instrumentos de recolección, los cuales serán
descritos posteriormente.
52
3.5. Evaluación de los Parámetros Fundamentales
Iriarte (2010), plantea la realización de un diagnóstico energético en el sistema de
iluminación, para determinar los potenciales de ahorro de energía en dichos sistemas,
considerando las lámparas, luminarias, los niveles de iluminación, el deslumbramiento,
la reflexión, la eficiencia luminosa y el mantenimiento. Los pasos a seguir para la
evaluación son los siguientes:
3.5.1. Fase 1: Reconocimiento de las condiciones de iluminación.
En la investigación llevada por Iriarte (2010), se plantea que el propósito del
reconocimiento es identificar aquellas áreas del centro de trabajo y las tareas visuales
asociadas a los puestos de trabajo, así mismo identificar aquellas áreas donde exista
una iluminación deficiente o exceso de iluminación que provoque deslumbramiento.
Para llevar a cabo el reconocimiento, se debe realizar un recorrido por todas las áreas
del centro de trabajo donde los empleados realizan sus tareas visuales, así como
recabar información técnica que incluye:
• Planos de infraestructura donde se especifique la distribución de las áreas de
trabajo y del sistema de iluminación.
• Registro fotográfico de las áreas a evaluar.
• Plan de mantenimiento de las luminarias, el cual se utiliza para tener una
perspectiva general de la situación de la instalación, así como verificar su
cumplimiento.
• Condiciones del lugar o plano de trabajo: tarea realizada, color del plano de
trabajo, geometría del lugar, color de piso, color de las paredes, color de techo, número
de ventanas, sombras, contrastes, etc.
• Datos generales de luminarias: número de luminarias, tipo de luminaria,
número de lámparas, marca de las lámparas, potencia de las lámparas, número de
luminarias defectuosas (se toma como luminaria defectuosa aquella que presente una o
más lámparas inoperativas), numero de luminarias en mal funcionamiento (luminarias
que presenta una o más lámparas con efecto estroboscópico o con flujo luminoso bajo,
observable a simple vista), posición relativa al techo (colgante o empotrada), altura
respecto al piso, altura con respecto al plano de trabajo.
53
3.5.2. Fase 2: Registro de los valores de los parámetros fundamentales en el sitio
En esta fase se llevará a cabo un diagnóstico energético en el sistema de
iluminación, para determinar los potenciales de ahorro de energía en dichos sistemas.
En el contenido de esta evaluación se consideran cada uno de los parámetros
fundamentales y son evaluados individualmente.
3.5.2.1. Flujo luminoso
Este parámetro se evaluará revisando las fuentes lumínicas y las especificaciones
otorgadas por su fabricante. El flujo luminoso real será determinado a través de la
siguiente fórmula:
En donde:
ΦR: Flujo luminoso real.
Φ: Flujo luminoso de la lámpara según especificaciones del fabricante.
FB: Factor de Balasto.
De igual manera, se preguntará al personal de mantenimiento encargado, el
tiempo operativo que ha tenido la fuente lumínica desde su colocación hasta el
presente, así como también, la generación de cambios notorios en la descarga lumínica
de la fuente o un cambio de tonalidad de la misma.
Adicionalmente, será registrado el grado de mantenimiento y limpieza aplicados a
la fuente lumínica, ya que estos factores son determinantes en su desempeño. Estos
datos serán registrados en el instrumento de recolección de datos correspondiente
(Anexo 1).
3.5.2.2. Iluminancia
Iriarte (2010), plantea que con la información obtenida durante el proceso
de reconocimiento, se establecerá la ubicación de los puntos de medición de las
áreas de trabajo seleccionadas, donde se registrarán los valores de iluminancia,
realizando las mediciones a nivel de plano de trabajo. El procedimiento a seguir es el
siguiente:
(3.1)
54
• Cuando se utiliza iluminación artificial, se debe verificar que las luminarias
tengan el tiempo requerido de trabajo. Las lámparas deben tener un tiempo de
operación de aproximadamente media hora, antes de proceder a la lectura de los
valores de iluminación puntual en cada uno de los ambientes a estudiar.
• En cuanto a la ubicación de los puntos de medición, estos deben ser
seleccionados en función de las necesidades y características de cada centro de
trabajo, de manera que describan el entorno ambiental de la iluminación de una forma
confiable.
• Las áreas se deben dividir en zonas del mismo tamaño de acuerdo al
número mínimo de zonas a evaluar, las mediciones se deben realizar en un lugar
donde haya mayor concentración de trabajadores o en el centro geométrico
de cada una de estas zonas, en caso de que los puntos de medición coincidan
con los puntos focales de las luminarias, se debe considerar el número de
zonas de evaluación de acuerdo al número de zonas a considerar por limitación.
En caso de coincidir nuevamente el centro geométrico de cada zona de evaluación
con la ubicación del punto focal de la luminaria, se debe mantener el número de
zona previamente definido. Para establecer el número mínimo de zonas a evaluar, se
calcula el índice de área a partir de la geometría del local y mediante la siguiente
ecuación:
).()).((
YXhYXIC+
=
Donde:
IC= Índice de Área.
X, Y= Dimensiones del Local (Largo y Ancho), en m.
h= Altura de la Luminaria respecto al plano de trabajo.
En los pasillos o escaleras, el plano de trabajo a evaluar debe ser un plano
horizontal a 75 cm sobre el nivel del piso, realizando mediciones en los puntos medios
entre luminarias contiguas. El equipo a utilizar para estos procedimientos será un
Luxómetro marca EXTECH, modelo 403125.
(3.2)
55
3.5.2.2.1. Coeficiente de reflectancia de las superficies en áreas y puestos de trabajo
Para evaluar este parámetro, es necesario registrar colores de piso, techo,
paredes y plano de trabajo.
Una vez realizada esta labor, se consultará la tabla de coeficientes de reflectancia
establecida por Camporeale y col. (2002), y se registrarán los valores correspondientes
de acuerdo al acabado de los elementos que conforman los espacios en el área de
estudio.
3.5.2.3. Temperatura de color
Este parámetro será evaluado revisando las especificaciones otorgadas por el
fabricante de las fuentes lumínicas, así como también se incorporará en una encuesta
algunas preguntas relacionadas con la sensación experimentada por los ocupantes del
espacio respecto al tono de luz arrojado por dicha fuente.
3.5.2.4. Índice de reproducción cromática
Se evaluará revisando los datos otorgados por el fabricante, los cuales serán
comparados con los valores exigidos por la normativa correspondiente.
3.5.2.5. Uniformidad
Según Iriarte (2010), este parámetro se refiera a los límites de heterogeneidad del
campo luminoso. En esta investigación se pretende evaluar el efecto del contraste
producido por las variaciones de iluminación en un plano dado, que puede ser más o
menos aceptable en relación con el destino del espacio. Según San Martín Páramo
(2003), para determinar el factor de uniformidad sobre el plano de trabajo se utiliza la
siguiente fórmula:
medu E
EF min=
Donde:
Emin= Nivel de Iluminancia Mínimo.
Emed= Nivel de Iluminancia Medio.
FU= Factor de Uniformidad.
(3.3)
56
(3.3)
3.5.2.6. Eficiencia energética del Sistema de Iluminación
Un sistema de iluminación está compuesto por 3 elementos fundamentales, que
son la luminaria, la lámpara y los equipos auxiliares, cada uno será estudiado
individualmente.
3.5.2.6.1. Luminaria
Para determinar la eficiencia de dicho elemento, se analizarán la óptica
de la luminaria lo cual se evidenciará a través de dos factores: en primer lugar, la
información fotométrica de la misma y en segundo lugar, del material y piezas que la
componen.
3.5.2.6.2. Lámpara
La eficiencia de este elemento, se evaluará a través de la identificación de su
tecnología (incandescente, halógena, fluorescente, HID, LED, entre otras), de la
cantidad de Lúmenes emitidos por Watt consumido, así como también de su vida útil,
nivel de depreciación y porcentaje de generación de calor.
3.5.2.6.3. Equipo Auxiliar
La eficiencia del equipo auxiliar, será evaluada a través de la identificación de los
elementos que lo componen (balasto, ignitor, condensador, driver, entre otros, según el
caso), detectando el tipo de tecnología, la vida útil, el factor de balasto, el factor de
potencia, y su influencia en el grado de descarga lumínica de la lámpara.
3.5.2.7. Consumo Energético
Este dato será evaluado determinando los tipos, cantidades y consumos
unitarios de las luminarias, con el fin de obtener el consumo energético total de cada
espacio evaluado. Toda esta información, será registrada en la planilla correspondiente
(Anexo 1).
57
(3.3)
3.5.2.8. Excesos en el tiempo operativo del Sistema de Iluminación
Estos aspectos serán evaluados, realizando una resta de la cantidad de horas que
contenga el período de uso diario del espacio respecto a la cantidad de horas que se
encuentra operativo el sistema de iluminación, destacando el consumo energético en
total de dicho sistema.
En donde:
Hexc: Horas de exceso.
H1: Horas operativas del sistema de iluminación.
H2: Horas de la jornada laboral diaria.
La evaluación del sistema de iluminación, será realizada tomando en cuenta los
lineamientos existentes en la Gaceta Oficial Nº 39.694, del 13 de junio del 2011, Nº 77
Artículo 3, parte 3, referente al uso racional y eficiente de la energía en sistemas de
iluminación interior y exterior en organismos públicos. Esta información será registrada
en la planilla de evaluación correspondiente.
3.5.2.9. Diseño de Iluminación
En este caso, se determinará la existencia o ausencia de criterios de diseño de
iluminación, y de ser el primer caso, éstos serán comparados y evaluados con los
criterios determinados por la Norma COVENIN, A.S.H.R.A.E, I.E.S y el Instituto
Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España.
3.5.2.9.1. Softwares de Diseño de Iluminación
En el caso de existir un diseño de iluminación, se determinará el software utilizado
para tal fin y su nivel de aceptación a nivel mundial.
3.5.2.10. Instrumento de Recolección de Datos
El instrumento de recolección de datos para esta fase de la investigación (Anexos
1, 2 y 3), constituye una planilla de registro de información, la cual se presenta en el
anexo e que incluye la siguiente data, a ser levantada en sitio:
58
• Identificación del espacio, fecha y hora.
• Características del espacio: Altura total del Cielo raso.
• Material constructivo y color.
• Ventanaje.
• Sistema de Iluminación Información correspondiente al mantenimiento y
eficiencia energética del sistema de iluminación a evaluar.
3.5.3. Fase 3: Encuesta a los usuarios del espacio
La percepción de los usuarios será incorporada, mediante la repartición de dos
modelos de encuestas vía web y en físico (Anexo 4), en los módulos de control y
experimental, respectivamente a la totalidad de los usuarios de cada módulo, con el fin
de establecer la forma en la que los factores lumínicos inciden en las actividades
laborales y el nivel de bienestar o incomodidad generada en los usuarios de dichos
espacios.
3.5.3.1. Instrumento de Recolección de Datos
El instrumento de recolección de datos para esta fase de la investigación
constituye una encuesta (Anexo 4), la cual será llenada por los usuarios, e incluye lo
siguiente:
• Identificación del usuario y sus funciones
• Fecha de la aplicación del instrumento
• Registro de la información solicitada a cada usuario en particular.
3.5.4. Fase 4: Procesamiento y evaluación de resultados
Los resultados obtenidos en la fase 2 serán registrados, contabilizados, verificados
y comparados con las normas nacionales e internacionales, referidas a dichos
parámetros. En relación a los resultados obtenidos en la fase 3, se realizarán el registro,
la contabilización y elaboración de gráficos referenciales; éstos serán comparados entre
un módulo y otro.
59
Esta prueba piloto, será realizada con el fin de establecer las bases para llevar a
cabo futuros diseños de iluminación en oficinas y áreas de trabajo, donde se realice un
ahorro energético eficaz sin sacrificar las necesidades lumínicas del espacio y el
bienestar físico y mental de los trabajadores del mismo. Dicho análisis, será realizado
utilizando el programa Microsoft Excel 2010.
3.5.5. Fase 5: Suministro de la información a ECOLUZ
La metodología utilizada para la medición, evaluación y procesamiento de datos
obtenidos en el sitio, será utilizada como base para la metodología de evaluación de la
Iluminación en el Programa de Auditorías Energéticas de ECOLUZ. La consideración de
cada uno de estos parámetros, será determinante para realizar un diagnóstico efectivo
de las condiciones de iluminación y consumo energético de una edificación destinada a
oficinas y áreas de trabajo.
3.6. Cronograma de Actividades
Las actividades pertenecientes al trabajo de investigación son detalladas en la
siguiente tabla:
Tabla 3
Cronograma de Actividades. MESES ACTIVIDAD
MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6 MES 7 MES 8 MES 9 MES 10 Selección del problema de
investigación
Revisión de la literatura
Establecimiento de los objetivos y alcance de la
investigación
Primera visita, selección de la muestra y reconocimiento
de las condiciones de la zona de estudio
Diseño, elaboración y revisión del instrumento de
recolección de datos Aplicación del instrumento
de recolección de datos Procesamiento y análisis de
resultados Presentación de resultados, discusión y elaboración de
conclusiones Presentación de la
investigación
60
CAPÍTULO 4
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
61
CAPÍTULO 4
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. Condiciones de Iluminación del Sitio
4.1.1. Módulo Experimental
En términos generales, se observa que en las tres áreas evaluadas dentro
del edificio rectoral, se utilizó un sistema de iluminación típico para oficinas
consistente en luminarias de tipo especular de tres tubos fluorescentes T8 de 32 W
cada uno. De igual forma, este sistema es combinado con la entrada de iluminación
natural a través de ventanales dispuestos en algunas áreas, los cuales se encuentran
parcialmente recubiertos con papel ahumado. Según las observaciones realizadas en
sitio y en los planos de infraestructura, se destaca una disposición del sistema de
iluminación discordante con las necesidades morfológicas del mismo, al estar colocadas
varias luminarias justo encima de los tabiques y los perfiles de aluminio que los
sostienen, lo cual indica que el sistema de iluminación se colocó antes que el mobiliario
(Figuras 17 y 18).
Figura 17: Disposición errada de las luminarias en Secretaría. Fuente: Barboza, 2012
62
Figura 18: Disposición de los elementos estructurales de la tabiquería sobre la superficie de las luminarias en el espacio del Rectorado. Fuente: Barboza, 2012 Es importante destacar, la presencia de hongos en la carcasa de las luminarias
que indica la existencia de problemas de humedad en el plano superior, los cuales
afectan el desempeño de los sistemas de iluminación reduciendo su durabilidad y
eficiencia (Figura 19).
Figura 19: Estado de deterioro de las luminarias en el Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012
63
(4.1)
(4.2)
4.2. Parámetros Fundamentales de la Iluminación del Sitio
4.2.1. Flujo luminoso
La fuente lumínica consiste en luminarias especulares de tres tubos fluorescentes
tipo T8 de 32 W cada una, en las que cada tubo tiene una emisión de 2700
lúmenes, generando un total de 8100 lúmenes de salida. Adicionalmente,
debe considerarse el factor de balasto, el cual afecta el nivel de descarga lumínica
de la fuente, bien sea manteniéndola, aumentándola o disminuyéndola; en el
caso particular de estas luminarias, se presentan balastos cuyo factor es 0,85 y
aplicando la fórmula para conocer el valor del flujo luminoso real se obtendría lo
siguiente:
Totalización del flujo luminoso de los tres tubos T8
El resultado anterior demuestra, que existe una pérdida de 1215 Lm, lo cual
representa un 15% del total del flujo luminoso inicial, es decir, que la capacidad de las
lámparas no está siendo aprovechada por completo.
4.2.2. Iluminancia
Los valores de iluminancia obtenidos en promedio y a nivel de plano de trabajo
según la cantidad de mediciones realizadas fueron los siguientes:
64
Tabla 4
Resultados de las mediciones de Iluminancia en el área de Secretaría el 17 de julio de 2012 a partir de las 9:30 am.
ESPACIO N EP EPT
Unidad de Administración 3 377 557
Sala de espera 3 406 N/A
Recepción 2 306 214
Asuntos públicos, comunicación 3 433 233
Informática 5 316 412
Sala de reuniones 4 438 437
Archivo 3 434 351
Cocina 3 309 128
Apoyo a Secretaría 3 276 279
Monitoreo 3 340 418
Despacho de Secretaría 5 284 327
Baño del despacho 1 215 N/A
Sala de reuniones del despacho 3 338 361
Asistente de secretaría 2 357 342
Pasillo 7 310 N/A
Lavamopas 1 225 N/A
Baño de caballeros 3 291 N/A
Baño de damas 3 259 N/A
Comedor 3 323 456
Reproducción 3 334 201
Unidad de Administración 3 427 396
Coordinación 3 612 589
Fuente: Barboza, 2012
65
Tabla 5
Resultados de las mediciones de Iluminancia en el área de Rectorado el 18 de julio de 2012 a partir de las 10:15 am.
ESPACIO N EP EPT
Pasillo 10 246 N/A
Recepción 3 147 253
Recepción de documentos 3 290 236
Administración 4 376 468
Coordinación Administrativa 2 242 262
Planificación 4 524 670
Oficina LOCTI 4 535 598
Asesores 4 307 453
Reproducción 2 149 142
Archivo 4 256 341
Comedor 1 765 765
Baño de caballeros 3 584 N/A
Baño de damas 3 91 N/A
Secretaria del Rector 2 307 256
Coordinación de despacho 3 254 86
Despacho Rectoral 5 272 365
Baño del Despacho 1 206 N/A
Cocina 3 300 125
Lavamopas 1 218 N/A
Fuente: Barboza, 2012
66
Tabla 6
Resultados de las mediciones de Iluminancia en el área de Vicerrectorado Académico el 19 de julio de 2012 a partir de las 8:35 am.
ESPACIO N EP EPT
Pasillo 10 803 N/A Telecomunicaciones 3 371 341
Recepción 2 329 76 Sala de Conferencias 4 339 433
Unidad de Beneficios Académicos 7 372 379
Relaciones Públicas 3 301 543 Comunicación 7 563 668
Coordinación de Comunicación 3 391 461
Unidad de Preparaduría 3 273 301 Unidad de Asesoría 7 677 597 Sala de Reuniones 5 318 407
REDILUZ 5 357 434 Coordinación de procesos
Administrativos 2 308 367
Unidad sectorial de Información y Archivo 4 395 396
Doctorados conjuntos 3 337 466
Coordinación de despacho 2 397 282
Secretaria de la Vicerrectora 2 330 270
Despacho Vicerrectoral 5 427 431
Sala de reuniones del Despacho 3 330 367
Baño del Despacho 1 253 N/A Reproducción 2 689 298 Administración 5 330 231
Coordinación de Administración 2 299 360 Baño de Caballeros 3 499 N/A
Baño de damas 3 532 N/A Comedor 2 777 N/A
Lavamopas 1 141 N/A Cocina 3 201 187
Fuente: Barboza, 2012
67
En la totalidad de los espacios en que se realizaron las mediciones de iluminancia
de los tres niveles estudiados, el índice de área resultó un valor muy bajo en relación a
las dimensiones, mobiliario, existencia de aberturas, por lo cual se realizaron más
mediciones en lugares estratégicos para obtener un acercamiento mayor a las
condiciones lumínicas reales de cada sitio (Figura 20).
Figura 20: Utilización del Luxómetro para realizar las mediciones de iluminancia en el sitio de estudio. Fuente: Barboza, 2012. Según las Normas COVENIN (1993), se establece que los valores de iluminancia
ideales para oficinas y áreas de trabajo se encuentran entre los 200 y 300 Luxes
promedio, mientras que en I.E.S.N.A. Lighting Handbook (2000) se establecen valores
entre 400 y 700 Luxes promedio para este tipo de espacios, por lo cual, los valores de
iluminancia de los espacios analizados del edificio Rectoral no se encuentran dentro del
rango estipulado. Todo esto, indica que los usuarios se ven obligados a realizar
esfuerzos mayores e innecesarios para visualizar los objetos dentro del espacio en
cuestión (Figura 21).
68
Figura 21: Existencia de altos contrastes dentro del área de oficinas del sitio de estudio. Fuente: Barboza, 2012
4.2.3. Coeficiente de reflectancia de las superficies en áreas y puestos de trabajo
Según Camporeale y col. (2002), la capacidad de reflectividad de los colores y
texturas encontrados en los espacios estudiados del rectorado es la siguiente:
Tabla 7
Coeficientes de reflectancia en el área de Secretaría.
UBICACIÓN DEFINICIÓN ACABADO CAPACIDAD DE REFLECTIVIDAD
Paredes perimetrales Pintura de caucho blanca 70 – 75%
Tabiquería Tabique forrado en tela gris claro 45 – 70%
Planos de trabajo Escritorio de formica blanco 70 – 75%
Área de cubículos de
trabajo
Suelo Granito pulido 45 – 70%
Paredes perimetrales Pintura de caucho color beige 50 – 70%
Plano de Trabajo Escritorio con tope de mármol negro 4 – 6%
Despacho Secretaría
Suelo Granito pulido 45 – 70%
Paredes perimetrales Pintura de caucho blanca 70 – 75%
Plano de Trabajo Tope de granito gris oscuro
10 – 20% Cocina
Suelo Granito pulido 45 – 70%
Fuente: Barboza, 2012
69
Tabla 8
Coeficientes de reflectancia en el área de Rectorado
UBICACIÓN DEFINICIÓN ACABADO CAPACIDAD DE REFLECTIVIDAD
Paredes perimetrales Pintura de caucho blanca 70 – 75%
Tabiquería Tabique forrado en tela gris claro 45 – 70%
Planos de trabajo Escritorio de formica blanco 70 – 75%
Área de cubículos de
trabajo
Suelo Granito pulido 45 – 70%
Paredes perimetrales Pintura de caucho color beige 50 – 70%
Plano de Trabajo Escritorio con tope de mármol negro 4 – 6%
Despacho de Rector
Suelo Granito pulido 45 – 70% Paredes perimetrales Pintura de caucho blanca 70 – 75%
Plano de Trabajo Tope de granito gris oscuro 10 – 20% Cocina
Suelo Granito pulido 45 – 70% Fuente: Barboza, 2012
Tabla 9
Coeficientes de reflectancia en el área de Vicerrectorado Académico.
UBICACIÓN DEFINICIÓN ACABADO CAPACIDAD DE REFLECTIVIDAD
Paredes perimetrales Pintura de caucho blanca 70 – 75%
Tabiquería Tabique forrado en tela
gris claro 45 – 70%
Planos de trabajo Escritorio con tope de
madera clara 30 - 50%
Área de
cubículos de
trabajo
Suelo Granito pulido 45 – 70%
Paredes perimetrales Pintura de caucho color
verde claro 45 – 70%
Plano de Trabajo Escritorio con tope de
madera clara 30 - 50%
Despacho de
Vicerrectora
Académica
Suelo Granito pulido 45 – 70%
Paredes perimetrales Pintura de caucho blanca 70 – 75%
Plano de Trabajo Tope de granito gris
oscuro 10 – 20% Cocina
Suelo Granito pulido 45 – 70%
Fuente: Barboza, 2012
70
Según el estudio realizado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de España
(2001), el factor de reflexión existente en las paredes y tabiquería de los espacios
estudiados, se encuentran en los niveles adecuados (40% a 70%) mientras que en el
suelo dicho coeficiente (45% a 70%) es mayor a los niveles planteados (10% y 30%) es
por ello que se generan zonas de brillo en la superficie del mismo (Figuras 22, 23, 24 y
25).
Figura 22: Utilización de colores y texturas claras de alta reflectividad. Fuente: Barboza, 2012
Figura 23: Utilización de colores y texturas claras en el mobiliario y cerramientos verticales en el despacho del Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012
71
Figura 24: Utilización de colores y texturas claros y oscuros en los cerramientos verticales y mobiliario respectivamente, en el despacho de Secretaría. Fuente: Barboza, 2012
Figura 25: Utilización de colores y texturas claras en el despacho Rectoral. Fuente: Barboza, 2012 4.2.4. Temperatura de Color
La temperatura de color de las lámparas, se registró en 6500K (luz fría), según el
Ministerio de Ciencia y Tecnología de España (2001) se recomiendan valores entre
2700 K y 4000 K para este tipo de oficinas (club, reunión y celda), mientras que para las
oficinas tipo lobby se recomienda una temperatura de color de 2700 K a 5300 K
(Figuras 26, 27, 28 y 29).
72
4.2.5. Índice de Reproducción Cromática
El índice de reproducción cromática, es distinto en varias áreas, en algunas de
ellas éste se registra en un 80%, en otras en un 70% y en otras no aparece
especificado, lo cual demuestra un desconocimiento de las implicaciones en este
sentido y la ausencia de un criterio sólido en la escogencia de las fuentes lumínicas
dentro de los lineamientos establecidos en el plan de mantenimiento. Según el
Figura 26: Utilización de Tubos Fluorescentes T8 De 6500k en Oficina Tipo Club en el Área de Rectorado. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 27: Utilización de tubos fluorescentes T8 de 6500K en oficina tipo reunión en el área de Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012
Figura 28: Utilización de tubos fluorescentes T8 de 6500K en oficina tipo celda en el área de Secretaría. G. Fuente: Barboza, 2012
Figura 29: Utilización de tubos fluorescentes T8 de 6500K en oficina tipo lobby en el área de Rectorado. Fuente: Barboza, 2012
73
Ministerio de Ciencia y Tecnología de España (2001) y el Comité Técnico de
Normalización Europeo (2002), el índice de reproducción cromática debe estar en un
80% como mínimo.
4.2.6. Uniformidad
El factor de uniformidad, se obtuvo mediante la aplicación de la fórmula
correspondiente, los resultados arrojados en los tres espacios estudiados se presentan
en las siguientes tablas. Las cifras destacadas en color amarillo, denotan los factores de
uniformidad cuyo valor está por debajo del 50%, porcentaje considerado como límite
según el Ministerio de Ciencia y Tecnología de España (2001), ya que no está
contemplado dicho aspecto dentro de la Norma Venezolana acerca de los valores de
iluminancias en tareas y áreas de trabajo (1993).
Tabla 10
Factor de Uniformidad en los espacios de la Secretaría.
ESPACIO Emin EP FU Unidad de Administración 314 377 0,83
Sala de espera 299 406 0,74 Recepción 151 306 0,49
Asuntos públicos, comunicación 195 433 0,45 Informática 180 316 0,57
Sala de reuniones 416 438 0,95 Archivo 241 434 0,56 Cocina 128 309 0,41
Apoyo a Secretaría 256 276 0,93 Monitoreo 222 340 0,65
Baño del Despacho 215 215 1,00 Sala de reuniones del Despacho 315 338 0,93
Asistente de Secretaría 284 357 0,80 Pasillo 206 310 0,67
Lavamopas 225 225 1,00 Baño de caballeros 206 291 0,71
Baño de damas 123 259 0,47 Comedor 295 323 0,91
Reproducción 196 334 0,59 Unidad de Administración 256 427 0,60
Coordinación 593 612 0,97
Fuente: Barboza, 2012
74
Tabla 11
Factor de Uniformidad en los espacios del Rectorado.
ESPACIO Emin EP FU
Pasillo 141 246 0,57 Recepción 70 147 0,48
Recepción de documentos 240 290 0,83 Administración 258 376 0,69
Coordinación Administrativa 174 242 0,72 Asesoría Administrativa 1 1 1,00
Planificación 330 524 0,63 Oficina LOCTI 172 535 0,32
Asesores 75 307 0,24 Reproducción 73 149 0,49
Archivo 275 321 0,86 Comedor 765 765 1,00
Baño de caballeros 208 584 0,36 Baño de damas 67 91 0,74
Secretaria del Rector 241 307 0,79 Coordinación de despacho 68 254 0,27
Despacho Rectoral 29 272 0,11 Baño del Despacho 206 206 1,00
Cocina 216 300 0,72 Lavamopas 218 218 1,00
Fuente: Barboza, 2012
Tabla 12
Factor de Uniformidad en los espacios del Vicerrectorado Académico.
ESPACIO Emin EP FU
Pasillo 173 335 0,52 Telecomunicaciones 310 371 0,84
Recepción 218 329 0,66 Sala de Conferencias 113 339 0,33
Unidad de Beneficios Académicos 228 372 0,61 Relaciones Públicas 180 301 0,60
Comunicación 382 563 0,68
Coordinación de Comunicación 217 391 0,55 Unidad de Preparaduría 204 273 0,75
Unidad de Asesoría 475 677 0,70 Sala de Reuniones 110 318 0,35
REDILUZ 103 357 0,29 Coordinación de procesos Administrativos 122 308 0,40 Unidad sectorial de Información y Archivo 360 395 0,91
75
Tabla 12 (Cont.)
ESPACIO Emin EP FU
Doctorados conjuntos 206 337 0,61 Coordinación de despacho 383 397 0,96
Secretaria de la Vicerrectora 232 330 0,70 Despacho Vicerrectoral 316 427 0,74
Sala de reuniones del Despacho 295 330 0,89 Baño del Despacho 253 253 1,00
Reproducción 604 689 0,88 Administración 309 330 0,94
Coordinación de Administración 250 299 0,84 Baño de Caballeros 184 499 0,37
Baño de damas 210 532 0,39 Comedor 612 777 0,79
Lavamopas 141 141 1,00 Cocina 136 201 0,68
Fuente: Barboza, 2012
La uniformidad lumínica dentro de un espacio, se manifiesta numéricamente en la
medida que el factor que la representa se acerca al número 1 que indica que existe un
100% de uniformidad, dentro de los resultados obtenidos se evidencia una desigualdad
contundente en 2 espacios de Secretaría, 6 en el Rectorado y 4 en Vicerrectorado
Académico, manifestada en valores de uniformidad inferiores a 0,50 es decir un 50%.
Estos resultados numéricos, se hacen visibles mediante altos contrastes lumínicos en el
espacio (Figuras 30, 31 y 32).
Figura 30: Existencia de altos contrastes lumínicos en el área de Secretaría. Fuente: Barboza, 2012
76
Figura 31: Existencia de altos contrastes lumínicos en el Rectorado. Fuente: Barboza, 2012
Figura 32: Existencia de altos contrastes lumínicos y niveles de sombra en el despacho de la Vicerrectora Académica. Fuente: Barboza, 2012
4.3. Eficiencia Energética del Sistema de Iluminación
4.3.1. Luminaria
Las luminarias existentes en el rectorado, son del tipo especular de tres tubos
fluorescentes tipo T8 de 32 W. Camporeale y col. (2002), establecen que dichas
luminarias están compuestas por unos espéculos o louvers, los cuales consisten en
aditamentos que forman parte de la luminaria y que están ubicados normalmente en la
parte inferior de la misma. Pueden ser de chapa de acero esmaltada color blanco,
plástico, acrílico moldeado y anodizado o aluminio en sus versiones pulido brillante o
77
semimate. Tienen por misión ocultar las lámparas de la visión normal y redirigir con más
precisión los haces de luz, de hecho su distribución luminosa es bastante concentrada.
Existe una gama importante de tipos y modelos que son popularmente utilizados en
oficinas y comercios principalmente (Figuras 33 y 34).
Figura 33: Modelo de luminaria utilizado, especular de 3 tubos de 32 W T8 y 3 tubos de 17 W T8. Fuente: Barboza, 2012
Figura 34: Distribución fotométrica de la luz en una luminaria especular tradicional. Fuente: Lighting Analyst Inc., 2008. En los espacios estudiados, se totalizaron 252 luminarias, siendo 66 las
registradas en Secretaría, 70 en el Rectorado y 116 en el Vicerrectorado Académico.
78
Dichas luminarias son de dos tipos, las de 3 tubos de 32 W y las de 3 tubos de 17 W, en
las mediciones en sitio se cuantificaron 51 de 3x32 W y 15 de 3x17 W en Secretaría, 51
de 3x32 W y 19 de 3x17 W en el Rectorado y 97 de 3x32 W y 12 de 3x17 W en el
Vicerrectorado académico.
Es importante mencionar, que en varias ocasiones la superficie de las luminarias,
se posiciona sobre los límites y/o estructura de los cubículos dividiendo su superficie en
dos mitades que arrojan luz a espacios contiguos. Esto dificultó las labores de
cuantificación de las mismas en cada uno de los espacios estudiados. Las luminarias
con las características antes mencionadas, se les denominó luminarias compartidas, de
hecho en las instalaciones de Secretaría y Vicerrectorado Académico, las luminarias
compartidas representan 9,09% y 25% del total de luminarias de cada espacio
respectivamente, haciendo evidente la falta de planificación en el diseño de iluminación
y sacrificando la eficiencia de su estructura y equipos.
4.3.2. Lámpara
La eficacia de cada tubo fluorescente de 32 W está en 84,75 Lm/W, siendo su
depreciación un 10% con respecto a los lúmenes iniciales emitidos por dicha lámpara.
De igual forma, se observó la presencia de varias luminarias con tubos quemados en su
interior, detectándose 3 en Secretaría, 14 en el Rectorado y 12 en el Vicerrectorado
Académico, lo cual denota falta de mantenimiento en los equipos y luminarias (Figura
35).
Figura 35: Ejemplo de luminaria con un tubo fluorescente quemado. Fuente: Barboza, 2012
79
4.3.3. Equipo Auxiliar
Cada luminaria existente en las instalaciones del rectorado posee un equipo
auxiliar definido como balasto electrónico, el cual trabaja en altas frecuencias (20 a 40
KHz), de esta forma la vida de la lámpara se extiende notablemente por su arranque
instantáneo. Se puede prescindir del capacitor, ya que lo tiene incorporado. Además,
posee filtros de radiofrecuencia y armónicas, y su vida útil es ilimitada, una mejora
considerable frente a los 10 años que ofrece un balasto magnético convencional.
Dichos balastos pertenecen al fabricante Osram, cuyo coeficiente es de 0,85, lo
que se traduce como el aprovechamiento del 85% del flujo luminoso de una lámpara.
4.3.4. Consumo Energético
En las Tablas 11, 12 y 13 se registran los valores de consumo en iluminación en
cada uno de los espacios del módulo experimental.
Tabla 13
Estudio del consumo eléctrico en iluminación en Secretaría
EQUIPO CANTIDAD CONSUMO (W)
HORAS DE USO KWh - DÍA KWh - MES
Luminaria 3 x 32 W T8
fluorescente 51 96,00 8 50,87 1526,00
Luminaria 3 x 17 W T8
fluorescente 15 51,00 8 7,87 236,00
TOTAL KWh - MES 1762,00 Fuente: CORPOELEC, 2012
Tabla 14
Estudio del consumo eléctrico en iluminación en el Rectorado.
EQUIPO CANTIDAD CONSUMO (W)
HORAS DE USO KWh - DÍA KWh - MES
Luminaria 3 x 32 W T8
fluorescente 51 96,00 8 50,87 1526,00
Luminaria 3 x 17 W T8
fluorescente 19 51,00 8 10,46 314,00
TOTAL KWh - MES 1840,00 Fuente: CORPOELEC, 2012)
80
Tabla 15
Estudio del consumo eléctrico en iluminación en el Vicerrectorado Académico
EQUIPO CANTIDAD CONSUMO
(W)
HORAS DE
USO KWh - DÍA KWh - MES
Luminaria 3 x
32 W T8
fluorescente
97 96,00 8 97,06 2912,00
Luminaria 3 x
17 W T8
fluorescente
12 51,00 8 6,60 198,00
TOTAL KWh - MES 3110,00
Fuente: CORPOELEC, 2012
Como se observó en las tablas, la Secretaría, el Rectorado y el Vicerrectorado
Académico generan consumos de 1762, 1840 y 3110 KWh al mes respectivamente,
estos valores tan altos no se justifican debido a la existencia de valores de iluminancia
muy bajos que no cubren los requerimientos mínimos exigidos por la Norma COVENIN
para dichas aplicaciones.
4.3.4.1. Excesos en el tiempo operativo del sistema de iluminación
En los espacios evaluados del edificio rectoral, las luminarias se mantienen
encendidas en su totalidad durante un período de ocho horas diarias, interrumpidas
durante el receso del mediodía, en un horario comprendido de 7:30 am a 12:30 m y de
1:30 pm a 4:30 pm, lo cual concuerda con la duración de la jornada laboral. Sin
embargo, algunos usuarios de dichos espacios, afirmaron que en varias ocasiones,
deben quedarse en su cubículo de trabajo por más tiempo para cumplir con
asignaciones de carácter urgente, en ese caso permanecen encendidas todas las
luminarias de ese nivel, sin importar la ausencia de empleados trabajando en el resto de
los cubículos de dicho nivel.
Esta problemática, se debe a la discordancia entre la disposición de las luminarias
y la morfología de los diversos cubículos de oficinas, de esta forma es imposible
determinar circuitos de encendido y apagado según las necesidades de cada espacio y
sus usuarios, lo cual va en contra de lo establecido en la Gaceta Oficial 39.694 (2011),
en relación a los sistemas de control.
81
Adicionalmente, se encontraron varios cubículos de oficinas cuyos usuarios
estaban ausentes, así como también espacios provistos de luz diurna que generaba
niveles de iluminancia adecuados, en ambos casos se hace innecesario el encendido
de las luminarias, esto se opone también a los lineamientos de la Gaceta Oficial 39.694
(2011) en la que se expone como punto importante el ajuste de los niveles de
iluminación a los planteados en la Norma COVENIN 2249:93, así como también al
aprovechamiento de la luz natural exterior con el fin de ahorrar energía.
4.3.5. Diseño de iluminación
En el edificio rectoral, no se realizó un diseño de iluminación acorde a las
necesidades de cada espacio y sus usuarios, la improvisación se hace evidente en la
mayoría de los casos, así como también la falta de sistemas de control independientes
que les permitan a los usuarios manipular la iluminación de acuerdo a cada situación y
requerimiento.
4.4. Medición del Nivel de Satisfacción de los Usuarios en relación a las Condiciones Lumínicas del Sitio 4.4.1. Módulo de Control
El sistema de iluminación del módulo de control consta de 10 luminarias que
emplean 2 tubos fluorescentes de 32 W tipo T8, los cuales tienen una descarga de 2700
lúmenes cada uno, el balasto utilizado es de tipo electrónico cuyo coeficiente es de 1,20
lo cual implica un incremento del 20% mayor a la descarga lumínica que presentan
dichos tubos, llevándola a 6480 lúmenes totales por luminaria. El consumo estos
sistemas equivale a 69 W por luminaria, lo cual implica una reducción del 37,92% del
gasto energético en iluminación con respecto a los sistemas tradicionales compuestos
por luminarias especulares de 3 tubos fluorescentes T8 de 32 W.
Para complementar la iluminación provista por dichas luminarias, se dispusieron 2
que empleaban 2 tubos fluorescentes de 17 W tipo T8 de la misma marca y
especificaciones que el modelo anterior, solo que de menor tamaño y consumo,
también se utilizaron luminarias tipo spot a base de tecnología LED de 4 W, 10 W y 15
W en las áreas de servicio como pasillos y baños y en la oficina del Presidente de la
empresa.
82
El consumo total de todo el sistema equivale a 555,00 KWh al mes, además los
valores de iluminancia requeridos para oficinas se cumplen a cabalidad (Tabla 11).
Tabla 16
Estudio del consumo eléctrico en iluminación en el módulo de control
EQUIPO CANTIDAD CONSUMO
(W)
HORAS DE
USO KWh - DÍA KWh - MES
Luminaria 2 x
32 W T8
fluorescente
10 69,00 8 16,63 499,00
Luminaria 2 x
17 W T8
fluorescente
2 38,90 8 0,63 19,00
Luminaria
spot light LED
10 W
5 10,00 8 0,53 16,00
Luminaria
spot light LED
15 W
4 15,00 8 0,60 18,00
Luminaria
spot light LED
4 W
2 4,00 8 0,10 3,00
TOTAL KWh - MES 555,00
Fuente: Seib, 2008).
El instrumento de recolección de datos fue repartido a un total de 14 usuarios que
ejercen sus labores diariamente en el módulo de control. La iluminación del espacio fue
considerada por sus usuarios como buena en un 100%, tal y como se muestra en la
gráfica correspondiente, esto demuestra que pueden lograrse paralelamente un
consumo de energía mucho menor sin sacrificar la satisfacción de sus usuarios y su
nivel de confort para ejecutar sus labores (Figura 36).
83
Figura 36: Calificación de la iluminación por parte del personal del módulo de control. Fuente: Barboza, 2012. De igual forma, los usuarios encuestados manifestaron no poseer dificultades para
leer y escribir, ni reportan haber sufrido algún tipo accidente laboral dentro de las
instalaciones del módulo de control (Figuras 37 y 38).
Figura 37: Ausencia de dificultad para leer y escribir entre los usuarios del módulo de control. Fuente: Barboza, 2012.
84
Figura 38: Usuarios que han sufrido accidentes laborales en el módulo de control. Fuente: Barboza, 2012. En el módulo de control, 5 usuarios manifestaron padecer sufrir patologías
visuales, las cuales fueron generadas genéticamente (Figura 39)
.
Figura 39: Existencia de patologías visuales entre los usuarios del módulo de control. Fuente: Barboza, 2012. Al final de la jornada laboral solo 3 usuarios, manifestaron presentar
anormalidades físicas, las cuales fueron descritas como molestias en la nuca y/o
columna vertebral, atribuidas a la mala postura adoptada para la ejecución de sus
labores debido a la búsqueda de comodidad corporal.
85
4.4.2. Módulo Experimental
El instrumento de recolección de datos fue repartido a un total de 40 usuarios de
las áreas de Secretaría, Vicerrectorado Académico y Rectorado, siendo 13, 17 y 10
personas respectivamente en cada departamento.
Las condiciones lumínicas de cada uno de estos sitios, fueron calificadas por los
usuarios como Buena, en un 61,54%, 76,47% y 60%, y como regular en un 38,46%,
23,53% y 30%, por los empleados de Secretaría, Vicerrectorado Académico y
Rectorado respectivamente, y en un 10% como deficiente por los empleados del
Rectorado específicamente (Figuras 40, 41 y 42).
Figura 40: Calificación de la iluminación por parte del personal de Secretaría. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 41: Calificación de la iluminación por parte del personal del Rectorado. Fuente: Barboza, 2012.
86
Figura 42: Calificación de la iluminación por parte del personal del Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012. Con respecto a las actividades de lectura y escritura, en las instalaciones del
Secretaría, se reportaron 4 personas que presentaron dificultad para realizarlas, en el
Vicerectorado Académico se reportaron 5 personas y en el Rectorado 3 personas, de
las cuales 2 señalaron que la causa consistía en exceso de luz en Secretaría (Figuras
43 y 44), 3 y 2 indicaron que la causa se trataba de deficiencias en la iluminación, en las
áreas de Vicerrectorado Académico (Figuras 45 y 46) y Rectorado (Figuras 47 y 48),
respectivamente.
Figura 43: Dificultad para leer o escribir por parte de los empleados de Secretaría. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 44: Causa de la dificultad para la realización de lectura y escritura en Secretaría. Fuente: Barboza, 2012.
87
Con respecto a las patologías visuales, en el área de Secretaría, Rectorado y
Vicerrectorado Académico, se reportaron 10, 11 y 6 personas respectivamente, cuya
fecha de aparición es muy anterior al inicio de sus labores en las instalaciones en
dichos espacios, por lo cual, las condiciones lumínicas de los mismos no están
vinculadas directamente con el origen de dichas patologías, más sin embargo, pueden
acarrear un agravamiento las mismas a corto, mediano o largo plazo (Figura 49, 50 y
51).
Figura 45: Dificultad para leer o escribir por parte de los empleados del Rectorado. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 46: Causa de la dificultad para la realización de lectura y escritura en el Rectorado. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 47: Dificultad para leer o escribir por parte de los empleados del Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 48: Causa de la dificultad para la realización de lectura y escritura en el Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012.
88
Figura 49: Existencia de patologías visuales en los empleados de Secretaría. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 50: Existencia de patologías visuales en los empleados del Rectorado. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 51: Existencia de patologías visuales en los empleados del Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012.
89
En relación a los accidentes laborales, solo se reportaron 2 personas que los han
sufrido, específicamente en las áreas de Secretaría y Rectorado, ambos casos han sido
descritos como accidentes menores ocasionados por la incapacidad para distinguir
objetos y obstáculos en el espacio (Figuras 52 y 53).
Figura 52: Empleados que han sufrido accidentes laborales en Secretaría. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 53: Empleados que han sufrido accidentes laborales en el Rectorado. Fuente: Barboza, 2012. Por otra parte en el área de Secretaría 7 usuarios manifestaron presentar
anormalidades físicas al final de la jornada laboral, 4 de ellos expresaron presentar
ardor en los ojos y dolor de cabeza, 2 de ellos afirmaron presentar dificultad para
distinguir los objetos y 6 de ellos indicaron presentar molestias en la nuca y/o columna
90
vertebral, debido a la adopción de posturas inadecuadas para tratar de distinguir los
objetos en su área de trabajo (Figuras 54 y 55).
En el área de Rectorado, 3 de los 10 usuarios encuestados manifestaron
presentar anormalidades físicas al final de la jornada laboral. 3 de ellos indicaron
presentar ardor en los ojos y molestias en la nuca y en la columna vertebral, 1 de ellos
expresó presentar dolor de cabeza y otro manifestó presentar dificultad para distinguir
objetos (Figuras 56 y 57).
En el área de Vicerrectorado Académico, se reportaron 4 personas que afirmaron
presentar anormalidades luego de la jornada laboral, todos ellos manifestaron presentar
Figura 55: Anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados de Secretaría. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 54: Generación de anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados de Secretaría. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 56: Generación de anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados del Rectorado. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 57: Anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados del Rectorado. Fuente: Barboza, 2012.
91
molestias en la nuca y columna vertebral, 3 de ellos expresaron presentar ardor en los
ojos, 1 de ellos indicó presentar dolor de cabeza y otro de ellos manifestó presentar
dificultad para distinguir objetos (Figuras 58 y 59).
Estas anormalidades presentes entre los usuarios de las distintas áreas,
constituyen síntomas de la fatiga visual, por lo cual se requiere de atención médica
inmediata y la planificación de exámenes ocupacionales para los empleados.
Figura 59: Anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados del Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012.
Figura 58: Generación de anormalidades físicas al final de la jornada laboral entre los empleados del Vicerrectorado Académico. Fuente: Barboza, 2012.
92
CAPÍTULO 5
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
93
CAPÍTULO 5
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. Conclusiones
• Los parámetros fundamentales para una iluminación energéticamente eficiente
en oficinas son el flujo luminoso, la iluminancia, la eficacia y la reflectancia. La eficiencia
energética viene dada al lograr las condiciones óptimas de estos parámetros, así como
también un bienestar físico y mental en los usuarios del espacio, consumiendo la
mínima cantidad de energía posible.
• Los factores lumínicos que inciden directamente en el desempeño de los
usuarios del espacio son la iluminancia, el índice de reproducción cromática, la
temperatura de color, la uniformidad y el porcentaje de deslumbramiento al generar
sensaciones de agrado o molestia en los mismos, condicionando su nivel de confort e
incluso su productividad dentro del área de trabajo.
• Al revisar la experiencia en el módulo de control, la cantidad de luminarias
podría disminuirse al implementar nuevas tecnologías en iluminación con tubos
fluorescentes T8, las cuales permiten la utilización de menor cantidad de
tubos por luminaria, lo cual implica un ahorro en los costos de mantenimiento del
sistema.
• Mediante los resultados obtenidos en las encuestas realizadas en el módulo de
control, se demuestra que si es posible el establecimiento de un lugar de trabajo sano y
seguro en relación a la iluminación, sin generar costos ni consumos de energía
mayores.
• El sistema de iluminación implementado en el módulo experimental es
ineficiente, debido a que los equipos ofrecen valores de iluminancia promedio inferiores
a los establecidos por la Normativa, la existencia de altos contrastes lumínicos, la
discordancia entre la ubicación de las luminarias, la disposición de la tabiquería y
mobiliario, la ausencia de dispositivos de control independientes, el deterioro de los
sistemas de iluminación, las divergencias entre los propios equipos auxiliares y las
94
lámparas y la carencia de un plan de mantenimiento y monitoreo óptimo de todo el
sistema.
• Según los datos recopilados a través de las encuestas, se evidenció que la
mayoría de los usuarios del módulo experimental categorizaron como buena la
iluminación de este espacio, a pesar de las molestias que presentan al final de la
jornada laboral, las cuales son síntomas de la fatiga visual. Todo esto, demuestra un
desconocimiento generalizado de la importancia de este aspecto en el diseño interior,
así como también sus repercusiones en la salud física de los usuarios. Sin embargo,
existe un porcentaje considerable de personas que calificaron como regular o mala la
iluminación del sitio, esto está atribuido a molestias visuales y corporales que se
generan al final de la jornada laboral.
• Los accidentes laborales producto de la incapacidad para distinguir objetos en
el módulo experimental, se han dado solamente en dos ocasiones sin generar daños
mayores, sin embargo, es importante adecuar los niveles de iluminación para evitar que
sucedan en el futuro y que traigan consecuencias más lamentables para los usuarios y
la institución.
• Las patologías presentadas por los usuarios del módulo experimental, son
claros síntomas de la fatiga visual y requieren atención inmediata, tanto por los usuarios
sometiéndose a un tratamiento oftalmológico, como por la directiva universitaria y el
personal de mantenimiento de los espacios de la misma, quienes deben tomar acciones
que permitan la implementación de tecnologías más eficientes y duraderas en
iluminación de los espacios en cuestión.
• En la Normativa Venezolana (COVENIN) de 1993 no se encuentran
establecidos el coeficiente de uniformidad mínimo, el porcentaje de deslumbramiento
permitido, el índice de reproducción cromática y la temperatura de color para cada tipo
de espacio, lo cual hace necesaria una revisión exhaustiva de dicha norma por expertos
en el tema y por los organismos competentes.
95
5.2. Recomendaciones
• Realizar un replanteamiento de las luminarias en los espacios de Secretaría,
Rectorado y Vicerrectorado Académico a fin de adecuar los tipos, cantidades y
distribución de las luminarias en función de la morfología, función y necesidades de los
espacios y cubículos existentes en cada nivel, e incluso plantear luminarias tipo
spotlights para complementar los niveles lumínicos, favorecer la uniformidad y evitar
altos contrastes en un espacio determinado.
• Revisar catálogos e información técnica de otras luminarias, lámparas y
equipos auxiliares, a fin de que se empleen dispositivos de alta tecnología y probada
eficiencia, los cuales permitan reducir el consumo energético, así como también que
requieran un mantenimiento menor.
• Implementar sistemas de control y mecanismos de automatización del
alumbrado como fotoceldas y sensores de presencia, que permitan aprovechar la
iluminación proveniente del sol en los espacios para así reducir el consumo energético y
disminuir la cantidad de calor que se genera al mantener los equipos de iluminación
encendidos, optimizando las funciones de los equipos de enfriamiento artificiales del
espacio.
• Proveer a los usuarios de sistemas de control de encendido y apagado para
cada uno de los cubículos de trabajo, a fin de crear circuitos independientes que
permitan mantener encendidas solamente las luminarias necesarias en un momento
determinado.
• Sustituir los tubos fluorescentes de luz fría (6500K) por los de luz fresca
(4000K) los cuales proveen una tonalidad lumínica mucho más acorde a la función del
espacio y permite mantener el nivel de actividad requerido.
• Revisar los niveles de humedad y el funcionamiento de los equipos de
enfriamiento artificial, ya que se observaron filtraciones y moho en los paneles del cielo
raso y en las luminarias, lo cual podría afectar negativamente su funcionamiento,
además de que crean un ambiente insalubre para sus usuarios.
• Planificar charlas y conferencias dirigidas al personal del edificio Rectoral de
LUZ y la comunidad universitaria en general, acerca de la eficiencia energética tanto en
96
iluminación, como en equipos de aire acondicionado, entre otros, a fin de que adquieran
conciencia en relación a estos aspectos y puedan ponerla en práctica en sus
actividades diarias.
• Planificar exámenes médicos periódicos para evaluar la salud de los usuarios
de los espacios del edificio Rectoral, a fin de llevar un control y poder detectar el
desarrollo de alguna nueva anomalía en los mismos. La periodicidad de dichos
exámenes sería planteada por el médico ocupacional de la institución.
• Realizar una revisión exhaustiva de la Normativa COVENIN referente a la
iluminación de áreas de trabajo, para lo cual se deben elaborar y desarrollar estudios e
investigaciones que conlleven al establecimiento de valores mínimos de uniformidad,
índice de reproducción cromática, deslumbramiento y temperatura de color
recomendados para cada espacio, así como también que plantee el aprovechamiento
de la luz natural, todo esto tomando como referencia las normas internacionales.
97
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
98
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102
ANEXOS
103
ANEXO 1
PLANILLA DE REGISTRO DE DATOS EN CAMPO MEDICIÓN DE FLUJO LUMINOSO
104
PLANILLA DE REGISTRO DE DATOS EN CAMPO
MEDICIÓN DE FLUJO LUMINOSO
Institución: _____________________________
Ubicación: _____________________________
Espacio: _____________________________
Piso: ________________________________
Actividad desempeñada en el espacio: _____________________________
Tipo de iluminación: Natural: ____ Artificial: ____ Combinada: ____
LUMINARIA
Tipo de Luminaria Foto
LÁMPARA
Tipo de Lámpara Consumo energético
Eficacia (Lm/W) Φ
Tipo de Balasto Factor de Balasto
ΦR
105
ANEXO 2
PLANILLA DE REGISTRO DE DATOS EN CAMPO MEDICIÓN DE PARÁMETROS FUNDAMENTALES
106
PLANILLA DE REGISTRO DE DATOS EN CAMPO.
MEDICIÓN DE PARÁMETROS FUNDAMENTALES.
Institución: __________________________________
Espacio: __________________________________
Piso: _____________________________________
Dimensiones: Largo: ____ mts. Ancho: ____ mts.
Actividad desempeñada en el espacio: ___________________________
Acabado del plano base: _________________________
Color: ________________________________________
Altura del plano de trabajo: ________________________________________
Medición de Iluminancia:
Índice de área: _______ EPT: _______ Luxes.
Emed: _______ Luxes Emax: _______ Luxes N: _______
Emin: _______ Luxes FU: _______ Luxes
Temperatura de Color: _____________________________
Índice de reproducción cromática: ________________________________
107
ANEXO 3
PLANILLA DE REGISTRO DE DATOS EN CAMPO CONSUMO ENERGÉTICO
108
PLANILLA DE REGISTRO DE DATOS EN CAMPO.
CONSUMO ENERGÉTICO.
Ubicación: __________________________________
Espacio: __________________________________
Piso: _____________________________________
Tipo de iluminación: Natural: ____ Artificial: ____
TIPO DE LUMINARIA CANTIDAD CONSUMO UNITARIO (Watts) TOTAL DE CONSUMO POR ESPACIO
Cantidad de horas operativas del sistema de iluminación: ________ horas.
Cantidad de horas laborales: _______ horas.
Exceso: _______ horas.
Relación Kw/H: ______ (Exceso).
Costo en Bsf: ______ (Exceso).
109
ANEXO 4
ENCUESTA A LOS USUARIOS DEL ESPACIO
110
INSTRUCCIONES
Lea cuidadosamente cada ítem del presente cuestionario y señale la opción elegida por
cada afirmación con una X, según considere y conteste las preguntas planteadas a
continuación:
ENCUESTA A LOS USUARIOS DEL ESPACIO.
MEDICIÓN DEL NIVEL DE SATISFACCIÓN DE LOS USUARIOS EN EL ESPACIO.
Ubicación: __________________________________
Espacio: __________________________________
Piso: _____________________________________
Actividad desempeñada en el espacio: ____________________________
Tipo de iluminación: Natural: ____ Artificial: ____ Combinada:____
Medición del nivel de satisfacción y confort:
1) Especifique el tipo de actividad que realiza a nivel laboral
______________________________________________________________________
2) Según la dificultad de las actividades que realiza, ¿Cómo considera el nivel de
iluminación existente? Bueno: ____ Regular:____ Deficiente:_____
3) ¿Posee algún tipo de patología visual? En caso de ser afirmativa su respuesta,
¿desde cuándo la padece? No:____ Si:____
Indicar inicio de la patología: _________________
4) ¿Ha sufrido algún accidente debido a la incapacidad para distinguir objetos u
obstáculos? Si: ___ No: ___
5) ¿Posee dificultad para leer y/o escribir? Si: ___ No: ___
De ser afirmativa la respuesta, ¿Cuál cree Usted que sea la razón?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
111
8) ¿Qué postura corporal adopta para realizar sus labores?
______________________________________________________________________
8) Especifique la razón por la cual adopta esta postura corporal
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
9) ¿Presenta alguna anormalidad física al finalizar su jornada laboral? No: ___ Si: ___
10) De ser afirmativa la respuesta, ¿cuál de estas anormalidades padece al finalizar su
jornada laboral diaria?:
Ardor en los ojos: ____ Dolor de cabeza: ____
Dificultad para distinguir los objetos: ____
Molestias en la nuca o columna vertebral: ____
Otra (especifique): ____________________________