Encendiendo
Iluminación o iluminación es el uso deliberado de la luz para lograr efectos prácticos o estéticos. La iluminación incluye el uso de fuentes de luz artificial como lámparas y artefactos de iluminación, así como la iluminación natural mediante la captura de la luz del día. La iluminación natural (utilizando ventanas, tragaluces o repisas de luz) a veces se usa como la principal fuente de luz durante el día en los edificios. Esto puede ahorrar energía en lugar de usar iluminación artificial, que representa un componente importante del consumo de energía en los edificios. La iluminación adecuada puede mejorar el desempeño de las tareas, mejorar la apariencia de un área o tener efectos psicológicos positivos en los ocupantes.
La iluminación de interiores generalmente se logra con lámparas y es una parte clave del diseño de interiores. La iluminación también puede ser un componente intrínseco de los proyectos de paisaje.
Historia
Con el descubrimiento del fuego, la forma más antigua de iluminación artificial utilizada para iluminar un área fueron las fogatas o antorchas. Ya hace 400.000 años, se encendió fuego en las cuevas del Hombre de Pekín. Los pueblos prehistóricos usaban lámparas de aceite primitivas para iluminar los alrededores. Estas lámparas estaban hechas de materiales naturales como rocas, conchas, cuernos y piedras, estaban llenas de grasa y tenían una mecha de fibra. Las lámparas solían utilizar grasas animales o vegetales como combustible. Se han encontrado cientos de estas lámparas (piedras huecas trabajadas) en las cuevas de Lascaux en la Francia actual, que datan de hace unos 15.000 años. Los animales aceitosos (pájaros y peces) también se usaban como lámparas después de enhebrarlos con una mecha. Las luciérnagas se han utilizado como fuentes de iluminación. También se inventaron velas y lámparas de vidrio y cerámica. Los candelabros fueron una forma temprana de "lámparas".
Se produjo una importante reducción en el costo de la iluminación con el descubrimiento del aceite de ballena. El uso de aceite de ballena disminuyó después de que Abraham Gesner, un geólogo canadiense, refinara el queroseno por primera vez en la década de 1840, lo que permitió producir una luz más brillante a un costo sustancialmente menor. En la década de 1850, el precio del aceite de ballena aumentó drásticamente (más del doble entre 1848 y 1856) debido a la escasez de ballenas disponibles, lo que aceleró el declive del aceite de ballena. Para 1860, había 33 plantas de queroseno en los Estados Unidos y los estadounidenses gastaban más en gasolina y queroseno que en aceite de ballena. La sentencia de muerte final para el aceite de ballena fue en 1859, cuando se descubrió el petróleo crudo y surgió la industria del petróleo.
La iluminación de gas fue lo suficientemente económica como para alimentar las luces de las calles de las principales ciudades a partir de principios del siglo XIX, y también se usó en algunos edificios comerciales y en las casas de personas adineradas. El manto de gas aumentó la luminosidad de la iluminación de servicios públicos y de las lámparas de queroseno. La siguiente gran caída en el precio se produjo en la década de 1880 con la introducción de la iluminación eléctrica en forma de luces de arco para grandes espacios y alumbrado público, seguido de servicios públicos basados en bombillas incandescentes para iluminación interior y exterior.
Con el tiempo, la iluminación eléctrica se hizo omnipresente en los países desarrollados. Los patrones de sueño segmentados desaparecieron, la iluminación nocturna mejorada hizo posible más actividades durante la noche y más luces en las calles redujeron la delincuencia urbana.
Accesorios
Los accesorios de iluminación vienen en una amplia variedad de estilos para diversas funciones. Las funciones más importantes son como soporte para la fuente de luz, proporcionar luz dirigida y evitar el deslumbramiento visual. Algunos son muy sencillos y funcionales, mientras que otros son obras de arte en sí mismos. Se puede usar casi cualquier material, siempre que pueda tolerar el exceso de calor y cumpla con los códigos de seguridad.
Una propiedad importante de los artefactos de iluminación es la eficacia luminosa o la eficiencia del enchufe de pared, lo que significa la cantidad de luz utilizable que emana del artefacto por energía utilizada, generalmente medida en lúmenes por vatio. Una luminaria que utiliza fuentes de luz reemplazables también puede tener su eficiencia citada como el porcentaje de luz que pasa desde la "bombilla" a los alrededores. Cuanto más transparentes sean las luminarias, mayor será la eficacia. Sombrear la luz normalmente disminuirá la eficacia pero aumentará la direccionalidad y la probabilidad de comodidad visual.
La temperatura de color de las fuentes de luz blanca también afecta su uso para ciertas aplicaciones. La temperatura de color de una fuente de luz blanca es la temperatura en grados Kelvin de un emisor de cuerpo negro teórico que más se acerca a las características espectrales de la lámpara. Una bombilla incandescente tiene una temperatura de color de alrededor de 2800 a 3000 Kelvin; la luz del día es de alrededor de 6400 Kelvin. Las lámparas de temperatura de color más baja tienen relativamente más energía en la parte amarilla y roja del espectro visible, mientras que las temperaturas de color altas corresponden a lámparas con una apariencia más blanca azulada. Para tareas críticas de inspección o coincidencia de colores, o para exhibiciones minoristas de alimentos y ropa, la temperatura de color de las lámparas se seleccionará para obtener el mejor efecto de iluminación general.
Tipos
La iluminación se clasifica según su uso previsto como iluminación general, de acento o para tareas, dependiendo en gran medida de la distribución de la luz producida por la luminaria.
- La iluminación de tareas es principalmente funcional y suele ser la más concentrada, para fines tales como lectura o inspección de materiales. Por ejemplo, la lectura de reproducciones de baja calidad puede requerir niveles de iluminación de tareas de hasta 1500 lux (150 footcandles), y algunas tareas de inspección o procedimientos quirúrgicos requieren niveles aún más altos.
- La iluminación Accent es principalmente decorativa, destinada a destacar imágenes, plantas u otros elementos de diseño interior o paisajismo.
- La iluminación general (a veces llamada luz ambiente) se llena entre los dos y está destinada a la iluminación general de un área. En interiores, esta sería una lámpara básica sobre una mesa o piso, o una fijación en el techo. Al aire libre, la iluminación general para un estacionamiento puede ser tan baja como 10-20 lux (1-2 footcandles) ya que los peatones y motoristas ya utilizados para la oscuridad necesitarán poca luz para cruzar la zona.
Métodos
- Downlighting es más común, con accesorios en o receso en el techo arrojando luz hacia abajo. Esto tiende a ser el método más utilizado, utilizado tanto en oficinas como en hogares. Aunque es fácil de diseñar, tiene problemas dramáticos con el resplandor y el exceso de consumo de energía debido a gran número de accesorios. La introducción de la iluminación LED ha mejorado mucho esto en aprox. 90% en comparación con un foco de halógeno o foco. Lámparas LED o bombillas ahora están disponibles para ajuste retro en lugar de lámparas de alto consumo de energía.
- La iluminación es menos común, a menudo se utiliza para rebotar la luz indirecta del techo y retroceder hacia abajo. Se utiliza comúnmente en aplicaciones de iluminación que requieren mínimo brillo y niveles uniformes de iluminación general. La iluminación (indirecta) utiliza una superficie difusa para reflejar la luz en un espacio y puede minimizar el brillo desactivado en las pantallas de computadora y otras superficies brillantes oscuras. Da una presentación más uniforme de la salida de luz en funcionamiento. Sin embargo, la iluminación indirecta depende completamente del valor de reflexión de la superficie. Si bien la iluminación indirecta puede crear un efecto de luz libre difundido y sombrío, puede considerarse como un principio de iluminación no económico.
- La iluminación frontal también es bastante común, pero tiende a hacer que el sujeto se vea plano como sus moldes casi ninguna sombra visible. La iluminación del lado es menos común, ya que tiende a producir resplandor cerca del nivel de los ojos.
- El retroceso alrededor o a través de un objeto es principalmente para el acento. El retroceso se utiliza para iluminar un fondo o fondo. Esto añade profundidad a una imagen o escena. Otros lo usan para lograr un efecto más dramático.
Formas de iluminación
Iluminación interior
Las formas de iluminación incluyen la iluminación de alcobas, que, como la mayoría de las demás luces ascendentes, es indirecta. Esto se hace a menudo con luces fluorescentes (disponibles por primera vez en la Feria Mundial de 1939) o luces de cuerda, ocasionalmente con luces de neón y recientemente con tiras de luces LED. Es una forma de retroiluminación.
La iluminación de sofito o cerca de la pared puede ser general o un lavado de pared decorativo, que a veces se usa para resaltar la textura (como estuco o yeso) en una pared, aunque esto también puede mostrar sus defectos. El efecto depende en gran medida del tipo exacto de fuente de iluminación utilizada.
La iluminación empotrada (a menudo llamada "luces de olla" en Canadá, "luces de lata" o "sombreros altos" en EE. UU.) es popular, con accesorios montados en la estructura del cielo raso para que quede al ras con ella. Estos downlights pueden usar focos de haz estrecho o reflectores de ángulo más amplio, los cuales son bombillas que tienen sus propios reflectores. También hay downlights con reflectores internos diseñados para aceptar 'A' lámparas (bombillas) que generalmente son menos costosas que las lámparas reflectoras. Los downlights pueden ser incandescentes, fluorescentes, HID (descarga de alta intensidad) o LED.
La iluminación en riel, inventada por Lightolier, fue popular en un período de tiempo porque era mucho más fácil de instalar que la iluminación empotrada, y los accesorios individuales son decorativos y se pueden orientar fácilmente hacia una pared. Ha recuperado algo de popularidad recientemente en las vías de bajo voltaje, que a menudo no se parecen en nada a sus predecesores porque no tienen los problemas de seguridad que tienen los sistemas de voltaje de línea y, por lo tanto, son menos voluminosos y más ornamentales en sí mismos. Un transformador maestro alimenta todas las luminarias en el riel o varilla con 12 o 24 voltios, en lugar de que cada luminaria tenga su propio transformador de línea a bajo voltaje. Hay focos tradicionales e inundaciones, así como otros pequeños accesorios colgantes. Una versión modificada de esto es la iluminación por cable, donde las luces se cuelgan o se sujetan a cables de metal desnudo bajo tensión.
Un candelabro es un accesorio montado en la pared, particularmente uno que brilla hacia arriba y, a veces, también hacia abajo. Un torchère es un uplight destinado a la iluminación ambiental. Por lo general, es una lámpara de pie, pero se puede montar en la pared como un aplique. Otros accesorios de iluminación interior incluyen candelabros, luces colgantes, ventiladores de techo con luces, luces cercanas al techo o empotradas y varios tipos de lámparas.
La lámpara portátil o de mesa es probablemente el accesorio más común que se encuentra en muchos hogares y oficinas. La lámpara estándar y la pantalla que se coloca sobre una mesa es iluminación general, mientras que la lámpara de escritorio se considera iluminación de trabajo. Las lámparas de lupa también son iluminación de tareas.
El techo iluminado alguna vez fue popular en las décadas de 1960 y 1970, pero cayó en desgracia después de la década de 1980. Esto utiliza paneles difusores colgados como un techo suspendido debajo de las luces fluorescentes y se considera iluminación general. Otras formas incluyen el neón, que generalmente no pretende iluminar nada más, sino que en realidad es una obra de arte en sí mismo. Esto probablemente caería bajo la iluminación de acento, aunque en un club nocturno oscuro podría considerarse iluminación general.
En una sala de cine, los escalones de los pasillos suelen estar marcados con una fila de luces pequeñas para mayor comodidad y seguridad, cuando la película ha comenzado y las demás luces están apagadas. Compuestas tradicionalmente por pequeñas lámparas de bajo voltaje y bajo voltaje en un riel o tubo translúcido, están siendo reemplazadas rápidamente por versiones basadas en LED.
Iluminación exterior
Las luces de la calle se utilizan para iluminar caminos y aceras por la noche. Algunos fabricantes están diseñando luminarias LED y fotovoltaicas para proporcionar una alternativa energéticamente eficiente a las luminarias tradicionales de alumbrado público.
Los reflectores se pueden usar para iluminar zonas de trabajo o campos de juego al aire libre durante las horas de la noche. Los tipos más comunes de proyectores son los de halogenuros metálicos y los de sodio de alta presión.
Las balizas luminosas se colocan en la intersección de dos carreteras para facilitar la navegación.
A veces, la iluminación de seguridad se puede usar a lo largo de las carreteras en áreas urbanas, o detrás de casas o instalaciones comerciales. Estas son luces extremadamente brillantes que se utilizan para disuadir el crimen. Las luces de seguridad pueden incluir reflectores y activarse con interruptores PIR que detectan fuentes de calor en movimiento en la oscuridad.
Las luces de entrada se pueden usar en el exterior para iluminar y señalar la entrada a una propiedad. Estas luces se instalan por seguridad, protección y decoración.
La iluminación de acento subacuática también se utiliza para estanques koi, fuentes, piscinas y similares.
Los letreros de neón se usan más para llamar la atención que para iluminar.
Uso del vehículo
Los vehículos suelen incluir faros y luces traseras. Los faros son luces blancas o amarillas selectivas colocadas en la parte delantera del vehículo, diseñadas para iluminar la próxima carretera y hacer que el vehículo sea más visible. Muchos fabricantes están recurriendo a los faros LED como una alternativa energéticamente eficiente a los faros tradicionales. Las luces traseras y de freno son rojas y emiten luz hacia atrás para revelar la dirección de viaje del vehículo a los conductores que lo siguen. Las luces de marcha atrás blancas orientadas hacia atrás indican que la transmisión del vehículo se ha puesto en marcha atrás, advirtiendo a cualquier persona detrás del vehículo que se está moviendo hacia atrás o que está a punto de hacerlo. Las señales de giro intermitentes en la parte delantera, lateral y trasera del vehículo indican un cambio previsto de posición o dirección. A fines de la década de 1950, algunos fabricantes de automóviles comenzaron a utilizar tecnología electroluminiscente para iluminar sus automóviles desde atrás. velocímetros y otros indicadores o para llamar la atención sobre logotipos u otros elementos decorativos.
Lámparas
Comúnmente llamadas 'bombillas de luz', las lámparas son la parte removible y reemplazable de una lámpara, que convierte la energía eléctrica en radiación electromagnética. Mientras que las lámparas se han clasificado y comercializado tradicionalmente principalmente en términos de su consumo de energía, expresado en vatios, la proliferación de tecnología de iluminación más allá de la bombilla de luz incandescente ha eliminado la correspondencia entre la potencia y la cantidad de luz producida. Por ejemplo, una bombilla incandescente de 60 W produce aproximadamente la misma cantidad de luz que una lámpara fluorescente compacta de 13 W. Cada una de estas tecnologías tiene una eficacia diferente en la conversión de energía eléctrica en luz visible. La salida de luz visible normalmente se mide en lúmenes. Esta unidad solo cuantifica la radiación visible y excluye la luz infrarroja y ultravioleta invisible. Una vela de cera produce alrededor de 13 lúmenes, una lámpara incandescente de 60 vatios produce alrededor de 700 lúmenes y una lámpara fluorescente compacta de 15 vatios produce alrededor de 800 lúmenes, pero la salida real varía según el diseño específico. El énfasis en la calificación y el marketing se está alejando del vataje y hacia la salida de lúmenes, para brindarle al comprador una base directamente aplicable sobre la cual seleccionar una lámpara.
Los tipos de lámparas incluyen:
- Ballast: Un balasto es un equipo auxiliar diseñado para iniciar y controlar adecuadamente el flujo de energía para descargar fuentes de luz como lámparas fluorescentes y de alta intensidad (HID). Algunas lámparas requieren lastre para tener protección térmica.
- Luz fluorescente: Un tubo recubierto con fósforo que contiene vapor de mercurio de baja presión que produce luz blanca.
- Halógeno: Lámparas incandescentes que contienen gases halógenos como yodo o bromo, aumentando la eficacia de la lámpara frente a una lámpara incandescente.
- Neon: Un gas de baja presión contenido en un tubo de vidrio; el color emitido depende del gas.
- Diódos emisores de luz: Los diodos emisores de luz (LED) son dispositivos de estado sólido que emiten luz por la fuerza del movimiento de electrones en un material semiconductor.
- Lámparas fluorescentes compactas: Las CFL están diseñadas para sustituir las lámparas incandescentes en las instalaciones existentes y nuevas.
Diseño y arquitectura
Diseño de iluminación arquitectónica
El diseño de iluminación aplicado al entorno construido se conoce como 'diseño de iluminación arquitectónica'. La iluminación de las estructuras considera los elementos estéticos, así como las consideraciones prácticas de la cantidad de luz requerida, los ocupantes de la estructura, la eficiencia energética y el costo. La iluminación artificial tiene en cuenta la cantidad de luz diurna recibida en un espacio mediante el cálculo del factor de luz diurna. Para instalaciones simples, se utilizan cálculos manuales basados en datos tabulares para proporcionar un diseño de iluminación aceptable. Los diseños más críticos o complejos ahora utilizan software de computadora como Radiance para el modelado matemático, lo que puede permitir que un arquitecto evalúe rápidamente el beneficio de un diseño propuesto.
En algunos casos, los materiales utilizados en las paredes y los muebles juegan un papel clave en el efecto de iluminación. Por ejemplo, la pintura oscura tiende a absorber la luz, haciendo que la habitación parezca más pequeña y oscura de lo que es, mientras que la pintura clara hace lo contrario. Otras superficies reflectantes también tienen un efecto en el diseño de iluminación.
En el escenario y plató
La iluminación ilumina a los actores y artistas en un teatro, danza o actuación musical en vivo, y se selecciona y organiza para crear efectos dramáticos. La iluminación de escenarios utiliza tecnología de iluminación general en dispositivos configurados para un fácil ajuste de sus características de salida. La configuración de la iluminación escénica se adapta a cada escena de cada producción. Atenuadores, filtros de colores, reflectores, lentes, lámparas motorizadas o dirigidas manualmente y diferentes tipos de proyectores y proyectores se encuentran entre las herramientas que utiliza un diseñador de iluminación escénica para producir los efectos deseados. Se prepara un conjunto de señales de iluminación para que el operador de iluminación pueda controlar las luces al ritmo de la actuación; Los complejos sistemas de iluminación de teatro utilizan el control informático de los instrumentos de iluminación.
La producción cinematográfica y televisiva utiliza muchas de las mismas herramientas y métodos de iluminación escénica. Especialmente en los primeros días de estas industrias, se requerían niveles de luz muy altos y el calor producido por los equipos de iluminación presentaba desafíos sustanciales. Las cámaras modernas requieren menos luz y las fuentes de luz modernas emiten menos calor.
Medición
La medición de la luz o fotometría generalmente se relaciona con la cantidad de luz útil que cae sobre una superficie y la cantidad de luz que emerge de una lámpara u otra fuente, junto con los colores que puede generar esta luz. El ojo humano responde de forma diferente a la luz procedente de distintas partes del espectro visible, por lo que las medidas fotométricas deben tener en cuenta la función de luminosidad a la hora de medir la cantidad de luz útil. La unidad de medida básica del SI es la candela (cd), que describe la intensidad luminosa, todas las demás unidades fotométricas se derivan de la candela. La luminancia, por ejemplo, es una medida de la densidad de la intensidad luminosa en una dirección determinada. Describe la cantidad de luz que atraviesa o se emite desde un área en particular y cae dentro de un ángulo sólido determinado. La unidad SI para la luminancia es la candela por metro cuadrado (cd/m2). La unidad de luminancia CGS es el stilb, que equivale a una candela por centímetro cuadrado o 10 kcd/m2. La cantidad de luz útil emitida por una fuente o el flujo luminoso se mide en lumen (lm).
La unidad SI de iluminancia y emitancia luminosa, siendo la potencia luminosa por área, se mide en Lux. Se utiliza en fotometría como una medida de la intensidad, tal como la percibe el ojo humano, de la luz que incide o pasa a través de una superficie. Es análogo a la unidad radiométrica de vatios por metro cuadrado, pero con la potencia en cada longitud de onda ponderada de acuerdo con la función de luminosidad, un modelo estandarizado de percepción del brillo visual humano. En inglés, "lux" se usa tanto en singular como en plural.
La comodidad visual a menudo implica la medición de evaluaciones subjetivas. Se han desarrollado varios métodos de medición para controlar el deslumbramiento resultante del diseño de iluminación interior. El índice de deslumbramiento unificado (UGR), la probabilidad de comodidad visual y el índice de deslumbramiento de luz diurna son algunos de los métodos de medición más conocidos. Además de estos nuevos métodos, cuatro factores principales influyen en el grado de incomodidad del deslumbramiento; deben tenerse en cuenta la luminancia de la fuente de deslumbramiento, el ángulo sólido de la fuente de deslumbramiento, la luminancia de fondo y la posición de la fuente de deslumbramiento en el campo de visión.
Propiedades del color
Para definir las propiedades de color de la fuente de luz, la industria de la iluminación se basa predominantemente en dos métricas, la temperatura de color correlacionada (CCT), que se usa comúnmente como una indicación de la "calidez" o "frialdad" de la luz emitida por una fuente y el índice de reproducción cromática (CRI), una indicación de la capacidad de la fuente de luz para hacer que los objetos parezcan naturales.
Sin embargo, estas dos métricas, desarrolladas en el siglo pasado, enfrentan mayores desafíos y críticas a medida que los nuevos tipos de fuentes de luz, en particular los diodos emisores de luz (LED), se vuelven más frecuentes en el mercado.
Por ejemplo, para cumplir con las expectativas de una buena reproducción cromática en aplicaciones minoristas, la investigación sugiere usar el CRI bien establecido junto con otra métrica llamada índice de área de gama (GAI). GAI representa la separación relativa de los colores de los objetos iluminados por una fuente de luz; cuanto mayor sea el GAI, mayor será la saturación aparente o la viveza de los colores del objeto. Como resultado, las fuentes de luz que equilibran tanto el CRI como el GAI generalmente se prefieren a las que solo tienen un CRI alto o un GAI alto.
Exposición a la luz
Las mediciones típicas de la luz han utilizado un dosímetro. Los dosímetros miden la exposición de un individuo o un objeto a algo en el medio ambiente, como los dosímetros de luz y los dosímetros ultravioleta.
Para medir específicamente la cantidad de luz que ingresa al ojo, se ha desarrollado un medidor personal de luz circadiana llamado Daysimeter. Este es el primer dispositivo creado para medir y caracterizar con precisión la luz (intensidad, espectro, sincronización y duración) que ingresa al ojo y que afecta el reloj del cuerpo humano.
El pequeño dispositivo montado en la cabeza mide los patrones de actividad y descanso diarios de una persona, así como la exposición a la luz de longitud de onda corta que estimula el sistema circadiano. El dispositivo mide la actividad y la luz juntas a intervalos de tiempo regulares y almacena y registra electrónicamente su temperatura de funcionamiento. El Daysimeter puede recopilar datos de hasta 30 días para su análisis.
Consumo de energía
Hay varias estrategias disponibles para minimizar los requisitos de energía para iluminar un edificio:
- Especificación de los requisitos de iluminación para cada área de uso dada
- Análisis de la calidad de la iluminación para asegurar que los componentes adversos de la iluminación (por ejemplo, el resplandor o el espectro de color incorrecto) no sesgado el diseño
- Integración de la planificación espacial y la arquitectura interior (incluida la selección de superficies interiores y geometrías de las habitaciones) para el diseño de iluminación
- Diseño de tiempo de uso diario que no gasta energía innecesaria
- Selección de accesorios y lámparas que reflejan la mejor tecnología disponible para la conservación de la energía
- Formación de ocupantes de edificios para utilizar el equipo de iluminación de la manera más eficiente
- Mantenimiento de sistemas de iluminación para minimizar el desperdicio de energía
- Uso de la luz natural
- Algunas grandes cajas estaban siendo construidas a partir de 2006 con numerosos skylights de burbujas de plástico, en muchos casos obviando completamente la necesidad de iluminación interior artificial durante muchas horas del día.
- En los países donde la iluminación cubierta de viviendas simples es un costo significativo, "Lámparas más suaves", botellas de bebida transparente llenas de agua de plástico equipadas a través del techo, proporcionan el equivalente de una bombilla incandescente de 40 a 60 vatios cada día.
- La cobertura de carga puede ayudar a reducir la potencia solicitada por los individuos a la fuente de alimentación principal. La cubierta de carga se puede hacer a nivel individual, a nivel de edificios, o incluso a nivel regional.
La especificación de los requisitos de iluminación es el concepto básico para decidir cuánta iluminación se requiere para una tarea determinada. Claramente, se requiere mucha menos luz para iluminar un pasillo en comparación con la necesaria para una estación de trabajo de procesamiento de textos. En términos generales, la energía gastada es proporcional al nivel de iluminación de diseño. Por ejemplo, se puede elegir un nivel de iluminación de 400 lux para un entorno de trabajo que involucre salas de reuniones y conferencias, mientras que se puede seleccionar un nivel de 80 lux para pasillos de edificios. Si el estándar del pasillo simplemente emula las necesidades de la sala de conferencias, se consumirá mucha más energía de la necesaria.
Sistemas de control de iluminación
Los sistemas de control de iluminación reducen el uso y el costo de la energía al ayudar a proporcionar luz solo cuando y donde se necesita. Los sistemas de control de iluminación suelen incorporar el uso de horarios, control de ocupación y control de fotocélulas (es decir, aprovechamiento de la luz del día). Algunos sistemas también admiten la respuesta a la demanda y automáticamente atenuarán o apagarán las luces para aprovechar los incentivos de los servicios públicos. Los sistemas de control de iluminación a veces se incorporan a sistemas de automatización de edificios más grandes.
Muchos sistemas de control más nuevos utilizan estándares abiertos de malla inalámbrica (como Zigbee), lo que brinda beneficios que incluyen una instalación más sencilla (no es necesario instalar cables de control) e interoperabilidad con otros sistemas de control de edificios basados en estándares (por ejemplo, seguridad).
En respuesta a la tecnología de iluminación natural, se han desarrollado sistemas de captación de luz natural para reducir aún más el consumo de energía. Estas tecnologías son útiles, pero tienen sus desventajas. Muchas veces, pueden ocurrir encendidos y apagados rápidos y frecuentes de las luces, particularmente durante condiciones climáticas inestables o cuando los niveles de luz del día están cambiando alrededor de la iluminancia de encendido. Esto no solo molesta a los ocupantes, sino que también puede reducir la vida útil de la lámpara. Una variación de esta tecnología es la 'conmutación diferencial o banda muerta' control fotoeléctrico que tiene múltiples iluminancias desde las que cambia para no molestar tanto a los ocupantes.
Sensores de ocupación para permitir la operación cuando alguien está dentro del área que se está escaneando puede controlar la iluminación. Cuando ya no se puede detectar movimiento, las luces se apagan. Los sensores infrarrojos pasivos reaccionan a los cambios de calor, como el patrón creado por una persona en movimiento. El control debe tener una vista sin obstrucciones del área del edificio que se escanea. Las puertas, tabiques, escaleras, etc. bloquearán la detección de movimiento y reducirán su eficacia. Las mejores aplicaciones para sensores de ocupación infrarrojos pasivos son espacios abiertos con una vista clara del área que se está escaneando. Los sensores ultrasónicos transmiten sonido por encima del rango del oído humano y controlan el tiempo que tardan las ondas de sonido en regresar. Una ruptura en el patrón provocada por cualquier movimiento en el área activa el control. Los sensores ultrasónicos pueden ver alrededor de obstrucciones y son mejores para áreas con gabinetes y estanterías, baños y áreas abiertas que requieren una cobertura de 360 grados. Algunos sensores de ocupación utilizan tecnología infrarroja pasiva y ultrasónica, pero suelen ser más caros. Se pueden usar para controlar una lámpara, un dispositivo o muchos dispositivos.
Iluminación natural
La iluminación natural es el método más antiguo de iluminación interior. La iluminación natural es simplemente diseñar un espacio para usar la mayor cantidad de luz natural posible. Esto reduce el consumo y los costos de energía, y requiere menos calefacción y refrigeración del edificio. También se ha demostrado que la iluminación natural tiene efectos positivos en los pacientes de los hospitales, así como en el rendimiento laboral y escolar. Debido a la falta de información que indique los posibles ahorros de energía, los esquemas de iluminación natural aún no son populares entre la mayoría de los edificios. A diferencia de la iluminación eléctrica, la distribución de la luz del día varía considerablemente a lo largo de todo el año dentro de un edificio.
Iluminación de estado sólido
En los últimos años, los diodos emisores de luz (LED) se están volviendo cada vez más eficientes, lo que ha llevado a un aumento extraordinario en el uso de iluminación de estado sólido. En muchas situaciones, el control de la emisión de luz de los LED se puede realizar de manera más eficaz mediante el uso de los principios de la óptica sin imágenes.
Efectos sobre la salud
Es valioso proporcionar la intensidad de luz y el espectro de color correctos para cada tarea o entorno. De lo contrario, la energía no solo podría desperdiciarse, sino que la iluminación excesiva puede tener efectos adversos para la salud y la psicología.
Más allá de los factores energéticos que se están considerando, es importante no sobrediseñar la iluminación, para que los niveles de iluminación más altos no induzcan efectos adversos para la salud, como la frecuencia de los dolores de cabeza, el estrés y el aumento de la presión arterial. Además, el deslumbramiento o el exceso de luz pueden disminuir la eficiencia del trabajador.
El análisis de la calidad de la iluminación enfatiza particularmente el uso de la iluminación natural, pero también considera el contenido espectral si se utiliza luz artificial. Una mayor dependencia de la luz natural no solo reducirá el consumo de energía, sino que tendrá un impacto favorable en la salud y el rendimiento humanos. Nuevos estudios han demostrado que el rendimiento de los estudiantes está influenciado por la hora y la duración de la luz del día en sus horarios regulares. Diseñar las instalaciones escolares para incorporar los tipos correctos de luz en el momento correcto del día durante el tiempo correcto puede mejorar el rendimiento y el bienestar de los estudiantes. Del mismo modo, el diseño de sistemas de iluminación que maximicen la cantidad adecuada de luz en el momento adecuado del día para las personas mayores puede ayudar a aliviar los síntomas de la enfermedad de Alzheimer. El sistema circadiano humano sigue un patrón de luz-oscuridad de 24 horas que imita el patrón de luz/oscuridad natural de la Tierra. Cuando esos patrones se interrumpen, interrumpen el ciclo circadiano natural. La interrupción circadiana puede provocar numerosos problemas de salud, como cáncer de mama, trastorno afectivo estacional, síndrome de fase de sueño retrasada y otras dolencias.
Un estudio realizado en 1972 y 1981, documentado por Robert Ulrich, encuestó a 23 pacientes quirúrgicos asignados a habitaciones con vistas a un escenario natural. El estudio concluyó que los pacientes asignados a habitaciones con ventanas que permitían mucha luz natural tenían estancias hospitalarias postoperatorias más cortas, recibían menos comentarios evaluativos negativos en las enfermeras. notas, y tomó menos analgésicos potentes que 23 pacientes emparejados en habitaciones similares con ventanas que dan a una pared de ladrillo. Este estudio sugiere que debido a la naturaleza del paisaje y la exposición a la luz del día fue más saludable para los pacientes en comparación con aquellos expuestos a poca luz de la pared de ladrillos. Además de un mayor rendimiento en el trabajo, el uso adecuado de las ventanas y la iluminación natural cruza los límites entre la estética pura y la salud en general.
Alison Jing Xu, profesora asistente de administración en la Universidad de Toronto Scarborough y Aparna Labroo de la Universidad Northwestern realizaron una serie de estudios que analizan la correlación entre la iluminación y las emociones humanas. Los investigadores pidieron a los participantes que calificaran una serie de cosas como: el picante de la salsa de alitas de pollo, la agresividad de un personaje ficticio, qué tan atractivo era alguien, sus sentimientos sobre palabras específicas y el sabor de dos jugos, todo bajo diferentes luces. condiciones. En su estudio, encontraron que las emociones humanas tanto positivas como negativas se sienten más intensamente con luz brillante. El profesor Xu declaró: "Descubrimos que en los días soleados, las personas propensas a la depresión en realidad se deprimen más". También encontraron que la luz tenue hace que las personas tomen decisiones más racionales y que las negociaciones sean más fáciles de resolver. En la oscuridad, las emociones se suprimen ligeramente. Sin embargo, las emociones se intensifican en la luz brillante.
Cuestiones medioambientales
Lámparas fluorescentes compactas
Las lámparas fluorescentes compactas (CFL) utilizan menos energía que una lámpara incandescente para suministrar la misma cantidad de luz, sin embargo, contienen mercurio, que es un peligro al desecharlo. Debido a la capacidad de reducir el consumo de electricidad, muchas organizaciones alentaron la adopción de lámparas fluorescentes compactas. Algunas empresas eléctricas y gobiernos locales subvencionaron las lámparas fluorescentes compactas o las proporcionaron gratuitamente a los clientes como medio para reducir la demanda de electricidad. Para una salida de luz determinada, las lámparas fluorescentes compactas utilizan entre un quinto y un cuarto de la potencia de una lámpara incandescente equivalente. A diferencia de las lámparas incandescentes, las lámparas fluorescentes compactas necesitan un poco de tiempo para calentarse y alcanzar el máximo brillo. No todas las lámparas fluorescentes compactas son adecuadas para la atenuación. Las lámparas fluorescentes compactas han sido reemplazadas en gran medida por tecnologías LED.
Lámparas LED
Las lámparas LED brindan ahorros de energía significativos en comparación con las lámparas incandescentes y fluorescentes. Según Energy Saving Trust, las lámparas LED usan solo un 10 % de energía en comparación con una bombilla incandescente estándar, donde las lámparas fluorescentes compactas usan un 20 % y las lámparas halógenas de bajo consumo un 70 %. La vida útil también es mucho más larga: hasta 50 000 horas. La desventaja cuando se popularizaron por primera vez fue el costo inicial. Para 2018, los costos de producción se redujeron, el rendimiento aumentó y el consumo de energía se redujo. Si bien el costo inicial de los LED sigue siendo más alto que el de las lámparas incandescentes, los ahorros son tan drásticos que hay muy pocos casos en los que los LED no sean la opción más económica.
La luz dispersa de la iluminación exterior puede tener efectos sobre el medio ambiente y la salud humana. Por ejemplo, un estudio realizado por la Asociación Médica Estadounidense advirtió sobre el uso de LED blancos con alto contenido de azul en el alumbrado público, debido a su mayor impacto en la salud humana y el medio ambiente, en comparación con las fuentes de luz con bajo contenido de azul (por ejemplo, sodio de alta presión, fósforo). LED ámbar recubiertos o de PC y LED de bajo CCT).
Si bien los datos pueden haber sido sospechosos incluso antes de la publicación, no hay duda de que la tecnología de estado sólido que son los LED ha evolucionado sustancialmente desde entonces y ya no usamos las lámparas que estaban disponibles para el estudio en ese momento. tiempo.
Contaminación lumínica
La contaminación lumínica es un problema creciente como reacción al exceso de luz que emiten numerosas señales, casas y edificios. La luz contaminante a menudo es luz desperdiciada que implica costos de energía innecesarios y emisiones de dióxido de carbono. La contaminación lumínica se describe como luz artificial que es excesiva o se entromete donde no se desea. La iluminación bien diseñada envía luz solo donde se necesita sin dispersarla en otros lugares. Una iluminación mal diseñada también puede comprometer la seguridad. Por ejemplo, el deslumbramiento crea problemas de seguridad alrededor de los edificios al causar sombras muy marcadas, que ciegan temporalmente a los transeúntes y los hacen vulnerables a los posibles agresores. Los efectos ecológicos negativos de la luz artificial están cada vez mejor documentados. La Organización Mundial de la Salud en 2007 emitió un informe que señaló los efectos de la luz brillante en la flora y la fauna, las crías de tortugas marinas, las ranas durante la temporada de apareamiento y los patrones migratorios de las aves. La Asociación Médica Estadounidense en 2012 emitió una advertencia de que la exposición prolongada a la luz durante la noche aumenta el riesgo de algunos tipos de cáncer. Dos estudios en Israel de 2008 arrojaron algunos hallazgos adicionales sobre una posible correlación entre la luz artificial en la noche y ciertos tipos de cáncer.
Organizaciones profesionales
Internacional
La Comisión Internacional de Iluminación (CIE) es una autoridad internacional y una organización que define estándares sobre color e iluminación. Publicación de métricas estándar ampliamente utilizadas, como varios espacios de color CIE y el índice de reproducción cromática.
La Illuminating Engineering Society (IES), junto con organizaciones como ANSI y ASHRAE, publica pautas, estándares y manuales que permiten categorizar las necesidades de iluminación de diferentes entornos construidos. Los fabricantes de equipos de iluminación publican datos fotométricos de sus productos, que definen la distribución de la luz emitida por una luminaria específica. Estos datos normalmente se expresan en forma estandarizada definida por el IESNA.
La Asociación Internacional de Diseñadores de Iluminación (IALD) es una organización que se enfoca en el avance de la educación en diseño de iluminación y el reconocimiento de diseñadores de iluminación profesionales independientes. Aquellos diseñadores totalmente independientes que cumplen con los requisitos para ser miembros profesionales de la asociación suelen agregar la abreviatura IALD a su nombre.
La Asociación de Diseñadores de Iluminación Profesional (PLDA), anteriormente conocida como ELDA, es una organización que se enfoca en la promoción de la profesión de Diseño de Iluminación Arquitectónica. Publican un boletín mensual y organizan diferentes eventos en todo el mundo.
El Consejo Nacional de Cualificaciones para las Profesiones de la Iluminación (NCQLP) ofrece el Examen de Certificación de Iluminación que pone a prueba los principios de diseño de iluminación rudimentarios. Las personas que aprueban este examen se convierten en "Lighting Certified" y pueden agregar la abreviatura LC a su nombre. Este proceso de certificación es uno de los tres exámenes nacionales (EE. UU.) (los otros son CLEP y CLMC) en la industria de la iluminación y está abierto no solo a los diseñadores, sino también a los fabricantes de equipos de iluminación, empleados de servicios eléctricos, etc.
La Asociación Profesional de Iluminación y Sonido (PLASA) es una organización comercial con sede en el Reino Unido que representa a más de 500 miembros individuales y corporativos del sector de servicios técnicos. Sus miembros incluyen fabricantes y distribuidores de iluminación escénica y entretenimiento, sonido, rigging y productos y servicios similares, y profesionales afiliados en el área. Presionan y representan los intereses de la industria en varios niveles, interactuando con organismos gubernamentales y reguladores y presentando el caso de la industria del entretenimiento. Los temas de ejemplo de esta representación incluyen la revisión continua de las frecuencias de radio (que pueden o no afectar las bandas de radio en las que se usan los micrófonos inalámbricos y otros dispositivos) y la participación en los problemas relacionados con la introducción de las regulaciones RoHS (Directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas)..
Nacional
- Association de Concepteurs Eclairage (ACE) in France
- American Lighting Association (ALA) in the United States
- Associazione Professionisti dell'Illuminazione (APIL) in Italy
- Comité de Iluminación Helénica (HIC) en Grecia
- Indian Society of Lighting Engineers (ISLE)
- Institution of Lighting Engineers (ILE) in the United Kingdom
- Schweizerische Licht Gesellschaft (SLG) en Suiza
- Society of Light and Lighting (SLL), part of the Chartered Institution of Building Services Engineers in the United Kingdom.
- United Scenic Artists Local 829 (USA829), membresía para diseñadores de iluminación como categoría, con diseñadores escénicos, diseñadores de proyecciones, diseñadores de trajes y diseñadores de sonido, en los Estados Unidos
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