Una Introducción a

Iluminación

Natural

Una Publicación de Energiza

Contenido

Capítulo 1 Introducción

Capítulo 2

¿Por qué utilizar la luz natural?

Capítulo 3 Distribución de la Luz

Capítulo 4 Motivación

Capítulo 5

Fotobiología Circardiana

Capítulo I

Introducción

Introducción Los proyectos de iluminación Natural están obteniendo preferencia debido a los grandes beneficios que se obtienen por la calidad de la luz en los espacios de trabajo. Esto ha sido posible con los domos activos de Ciralight que nos permiten dirigir la luz del sol hacia el interior de los inmuebles a través de un sistema de espejos y un controlador auto-programado para conocer la posición exacta diaria del sol. El sistema espera a que salga el sol en el horizonte, y una vez con un ángulo de 10° sobre el mismo, comienza a aprovechar esa luz “inyectándola” hacia el interior a través de los dos lentes difusores. El sistema de espejos se mantiene frente al sol durante todo el día, aprovechando esa luz hasta que el sol llegue a 10° en el horizonte en su ocaso, lo que permite aprovechar la luz del sol de 9.2 horas hasta 13 horas en algunas latitudes y tiempos del año. Al final del día, los espejos giran a la posición en la que esperaran al sol salir al día siguiente comenzando nuevamente el ciclo.

En el interior, el difusor prismático parece una

luminaria de alta salida sin destello (brillo), lo que da

una sensación muy agradable y tranquilizante al ambiente. Esta luz es de una calidad del 100%, con

menor capacidad de generar sombras y con un

rendimiento visual extraordinario.

“Esto nos permite tener la luz natural con 100% de calidad

dentro del inmueble y, con un diseño adecuado, mantener

el alumbrado artificial apagado durante la mayor parte del

día, dándonos ahorros sustanciales de energía eléctrica

durante el año.

Capítulo 2

¿Por qué utilizar la luz natural?

¿Por qué utilizar la luz

natural?

La luz natural es intrínsecamente mejor que cualquier fuente artificial de luz. Con un apropiado diseño, se puede eliminar la luz artificial por una gran cantidad de tiempo del día en los edificios comerciales e industriales entre 9.2 y 13 horas, por consiguiente se tienen ahorros sustanciales en el consumo de energía eléctrica que alimenta el sistema de iluminación artificial, así como lograr ahorros importantes en costos de enfriamiento debido a las dos barreras térmicas de los domos activos de Ciralight, lo que asegura una baja ganancia o pérdida de calor, y si se agregan controles de iluminación automáticos se crea un sistema completo de iluminación con retornos de inversión altamente rentables. Asimismo, hay un gran interés en conocer la influencia que tiene la luz natural en el ser humano y los efectos que esta provoca en el desarrollo de sus actividades. Los estudios demuestran que hay una relación muy estrecha entre la productividad, ánimo, permanencia y confort en lugares iluminados con iluminación natural.

Las empresas que han comprobado que la luz natural tiene una afectación importante en el desempeño positivo de sus empleados, han logrado mejoras importantes en retención de empleados, reducción de ausentismo e incremento en la productividad.

“En el área comercial, todos los estudios indican que las

ventas se ven incrementadas con estas prácticas ya que

las personas perciben mejor la imagen tridimensional de los

productos, los colores son más reales y las personas tienden

a permanecer más tiempo en las tiendas iluminadas con

iluminación natural, lo que redunda en mayores ventas”.

300 luxes de luz artificial no son iguales que 300 luxes de luz natural. La luz del sol nos da entre 50,000 y 100,000 luxes de niveles de iluminación en el exterior, mientras que los diseños en los interiores de los inmuebles van de los 200 a los 1200 luxes. Aquí hay algunos argumentos para soportar esto. La luz natural tiene una “mejor calidad de luz” que la iluminación artificial. La calidad de luz es un término holístico que incluye atributos como la distribución, rendimiento de color, flicker, brillo, variabilidad e influencia en la fotobiología circardiana.

Capítulo 3

Distribución de la Luz

Distribución de la luz

La luz natural en forma difusa tiende a iluminar superficies de manera más uniforme y de manera omnidireccional, lo que permite distribuir la luz de una manera más eficiente. El alumbrado eléctrico típicamente ilumina en ciertas direcciones ya sea en el plano horizontal o vertical. Algunas fuentes de luz son fuentes de luz puntuales, lo que hace que la luz salga de manera muy direccionada, generando en muchos casos sombras que pueden ser más o menos intensas dependiendo de la intensidad y distribución de dichas fuentes. En otras palabras las superficies se iluminan con mayor brillo en el plano horizontal o en el plano vertical. La luz natural tiende a iluminar en ambos planos, horizontales y verticales de manera más uniforme, por lo tanto, el techo, las paredes y el piso se ven más uniformemente iluminadas. Por lo tanto, la luz natural en forma difusa ofrece mejor sentido del espacio. Esta difusión también permite que la intensidad de las sombras en los espacios se vea disminuida.

Discriminación del color

La luz natural es la base para la distinción de los colores por lo tanto los colores se ven en su forma natural bajo luz natural; y con una variación de intensidad y tonalidad bajo iluminación artificial, ya que las fuentes de luz artificial son más intensas en unas áreas del espectro de luz y más débiles en otros. La habilidad del ojo humano para discriminar colores depende del contenido del espectro de la luz, y la luz natural contiene luz en casi todas las longitudes de onda visible, a diferencia de la luz artificial que emiten la mayoría de su luz sobre un rango de longitud de onda limitado. La luz natural por lo tanto tiene un espectro continuo y provee un mejor rendimiento de color.

• Los colores tienden a verse más vivos en la luz natural. El ojo humano tiene la capacidad de distinguir 500,000 (medio millón) de sombras y tonalidades diferentes bajo la luz natural, mientras que bajo el alumbrado fluorescente convencional solo puede distinguir 8 (ocho). Las nuevas tecnologías en iluminación artificial buscan acercarse a las longitudes de onda de la luz natural, mas los estudios indican que todavía la tecnología se encuentra muy lejos de alcanzar este objetivo.

Flicker

La luz natural no tiene flicker; toda la iluminación artificial tiene flicker en algunas más notorio que en otras. Esto depende del voltaje y la frecuencia a las que se encuentran conectadas. Mucha gente culpa a este problema de una multitud de problemas como dolores de cabeza, malestar en los ojos y problemas de deficiencia de atención. Las lámparas fluorescentes que operan con balastros electrónicos tienen una reducción de este problema, mas la luz natural garantiza una ausencia total del flicker.

Viveza

La viveza o el relucir de los objetos tridimensionales se realza con la luz natural. Esto hace que los objetos se perciban más atractivos y fáciles de entender tridimensionalmente debido a la forma en que se distribuye la luz natural y a la forma en que percibe el ojo los objetos bajo esta luz. La variabilidad es inherente a la luz natural como las nubes que se mueven a través del cielo, oscureciendo y mostrando al sol sucesivamente. Algunos estudios indican que esta variabilidad de la luz natural tiene efectos relajantes en los ojos. (Sze-Hui Au, Leony (1999), Innovative lighting systems, Cardiff University: Honours Thesis). Es el deseo natural del ser humano el seguir los cambios en las estaciones del año, el clima y el tiempo del día al seguir los cambios en la intensidad, dirección y características de color de la luz natural. La invariabilidad de la luz eléctrica condujo a privación sensorial de bajo nivel, y por lo tanto reducción de la productividad. (Robert Aldsworth and D. J. Bridgers, 1971).

Variabilidad

Capítulo 4

Motivación

Motivación

Los estudios han demostrado que las personas que experimentan estados emocionales positives tienden a ser más productivos. (Wright, TA and Cropanzano, R. (2000). Psychological well-being and job satisfaction as predictors of job performance. Journal of Occupational Health), y que los estados emocionales positivos pueden reforzarse al proveer a las personas con su medio ambiente de trabajo preferido. Debido a que la luz natural es casi universalmente preferida en lugar de la luz artificial, es muy seguro de que el incremento de la luz natural ayudará en la productividad en el lugar de trabajo. En un estudio (Figueiro, M.G., Rea, M.S., Stevens, R.G., and Rea, A.C. (2002) Daylight and productivity - a possible link to circadian regulation, Proceedings of the Fifth Intl LRO Lighting Research Symposium, EPRI: Palo Alto, CA.) se encontró que los trabajadores en oficinas sin ventanas se detienen durante pequeños lapsos de tiempo, pero que estadísticamente son grandes, para platicar con otras personas, ya sea directamente o por teléfono; y una menor parte de su tiempo, pero estadísticamente mucho menor, trabajan en su computadora, con relación a trabajadores que operan en oficinas con ventanas.

• La hipótesis es que las personas en oficinas sin ventanas no recibían suficiente luz para estimular su sistema circardiano y por lo tanto buscaban estimularlo buscando una exposición a la luz natural y consecuentemente pasaban menos tiempo en las oficinas, o buscando una interacción social mayor, un factor que también se utiliza para estimular al sistema circardiano. Una explicación alternativa puede ser que los trabajadores en oficinas sin ventanas estén buscando estimulación adicional de corto-plazo, algo que está provisto por la vista de oficinas con ventanas, y que las diferencias en comportamiento no tienen nada que ver con el sistema circardiano. Independientemente de la explicación correcta, la presencia de una ventana aparenta proveer un beneficio en términos deseable de comportamiento en el trabajo.

Preferencia de Luz Natural

No hay duda de que las personas encuentran que la luz natural es más agradable que la luz artificial como su primera fuente de luz. Wells (1967), Manning (1967), and Markus (1967) en GB; Cuttle (1983) en la Gb y Nueva Zelanda; Heerwagen and Heerwagen (1986) en los EUA; y Veitch (1993) en Canadá, han demostrado que un alto porcentaje de los encuestados prefieren trabajar bajo la luz natural. De igual manera, las personas prefieren sentarse en escritorios cercanos a las ventanas en contra de sentarse lejos de ellas, especialmente cuando estas ventanas tienen acceso directo a la luz del sol. (Markus, 1967; Aldworth and Bridgers, 1971; Collins, 1975; Ludlow, 1976; Cuttle, 1983; y Heerwagen and Heerwagen, 1986).

Ánimo y satisfacción

Dasgupta (2003) encontró una reducción pequeña pero estadísticamente significativa en el ánimo negativo de las personas que trabajaban durante 20 minutos en oficinas particulares con una ventana grande durante el día; más no había reducción en el ánimo negativo de la misma persona en la misma oficina durante la noche. Ruys (1970) también encontró que los ocupantes de pequeñas oficinas estaban a disgusto con la ausencia de ventanas. Algunos estudios sugieren que hay personas que tienen un deseo innato de estar en contacto con la naturaleza. White and Heerwagen, (1998); las ventanas proveen un medio para establecer un contacto visual con la naturaleza mientras se trabaja. Heerwagen and Orians (1986) encontraron que las personas que ocupan oficinas pequeñas sin ventanas tienen una mayor tendencia a tener fotografías de escenas de la naturaleza en las paredes que personas con un acceso fácil a ventanas, posiblemente como una manera de compensar la ausencia real de escenas naturales. Una explicación alternativa es que, en una pequeña oficina, la vista de una ventana puede ser la única fuente de estimulación hacia el medio ambiente.

Capítulo 5

Fotobiología Circardiana

• Los estudios que calculan las “eficiencias circardianas” de diferentes fuentes de luz, encontraron que la luz natural es tres o cuatro veces más efectiva que las lámparas fluorescentes, y veinte veces más que las lámparas incandescentes. Encontraron que “los niveles de luz que se aproximan a los encontrados en el exterior con luz natural son suficientes para regular el reloj circardiano y el ciclo de la melatonina, pero los niveles de luz interiores son muy bajos.

• Los programas y sistemas de iluminación natural que hemos desarrollado con nuestros clientes les han ayudado a ahorrar hasta el 100% en costos de iluminación durante el día, además de tener un efecto muy positivo en el ánimo de las personas.

Fotobiología Circardiana

Un estudio (Rea, MS, Figueiro, MG, Bullough, JD, Circadian photobiology: An emerging framework for lighting practice and research, (2002) Lighting Research and Technology 34(3), 177-190.) indica que la luz puede ser utilizada para reforzar el ritmo circardiano, que determina varias funciones psicológicas como el sueño, digestión, viveza, depresión, y probablemente la salud en general. La luz natural es mucho más efectiva que la luz artificial para “estimular” al sistema circardiano; esto es debido a que el sistema circardiano responde solo a niveles altos de luz azul, tal como la encontrada en la luz natural. Los estudios indican que las tiendas comerciales con luz natural óptima experimentan un incremento en sus ventas de hasta el 40% en negocios con tiendas comparables sin luz natural.

Benefícios

Las empresas manufactureras y almacenes con iluminación natural avanzada tienen 500% menos quejas e incidentes laborales, 40.45% menor ausentismo, por lo tanto incrementan su productividad. Nuestra experiencia de más de 25 años en el mercado le permitirá contar con la seguridad de que tendrá el mejor sistema de iluminación natural como el que Johnson & Johnson, A.O. Smith, Pepsico, Givaudan, Lear Corp y muchos otros ya disfrutan, lo que nos permite ofrecerle tecnologías de calidad probada y con resultados predecibles. Los domos activos de Ciralight tienen el potencial de ofrecerle crédito para el LEED Certification (Leadership in Energy and Environmental Design), dentro de los siguientes apartados: - Energy and Atmosphere: EA Credit 1 - Materials & Resources (Solo Construcciones nuevas) MR Credits 5.1-5.2 - Indoor Environmental Quality EQ Credit 6.1: EQ Credit 8.1 Daylight & Views

• Actualmente existen en México sistemas de domos activos operando en varias partes de la república como son en Chihuahua, Querétaro, Jalisco, Morelos y próximamente en Baja California y Coahuila.

• Los sistemas de domos pasivos simplemente no pueden lograr la intensidad o calidad de luz del SunTrackerTwo de Ciralight que provee una intensidad para apagar el alumbrado hasta por 13 horas en un día (Promedio de 9.2 horas diarias. Varía con la latitud donde se localicen).

• Asimismo las pruebas de seguridad para domos nos definen la resistencia del domo ante el impacto que pueda sufrir el mismo. (Se anexan estas pruebas con la información general.)

• Los retornos de inversión para este tipo de equipos van de los 18 meses a los 36 meses con tasas internas de retorno de 15% o superiores, esto sin considerar los beneficios por productividad en empresas productivas o el incremento en ventas en las empresas comerciales.

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• Hemos trabajado con empresas como Siemens, Johnson & Johnson, Sabritas, Givaudan, Lear Corp y muchas más, lo que nos permite ofrecerle tecnologías de calidad probada y que los resultados que obtendrá serán predecibles al realizar diseños de iluminación natural para sus necesidades específicas.

• Permítanos ayudarle al desarrollo de sus sistemas de iluminación natural. Estamos seguros que el resultado que busca será excedido con creces. Nos pueden contactar por teléfono, correo electrónico y/o vía nuestra página de internet en

• www.energiza.biz.

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