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DIAGNÓSTICO DE LAS CONDICIONES FÍSICO-AMBIENTALES DE
INTENSIDAD LUMÍNICA DE LOS AMBIENTES PRÁCTICOS DE APRENDIZAJE DE
LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE PRINCIPAL
VILLAVICENCIO
YEISON HERNANDEZ COBA
MARIA ALEJANDRA CUELLAR VERA
FABIAN ALONSO TORRES CHICA
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
VILLAVICENCIO
2017
ii
DIAGNÓSTICO DE LAS CONDICIONES FÍSICO-AMBIENTALES DE
INTENSIDAD LUMÍNICA DE LOS AMBIENTES PRÁCTICOS DE APRENDIZAJE DE
LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE PRINCIPAL
VILLAVICENCIO
YEISON HERNANDEZ COBA
MARIA ALEJANDRA CUELLAR VERA
FABIAN ALONSO TORRES CHICA
Tesis para obtener el título de Ingenieros Civiles
Director
Esp. JEISON ARANGO CARRILLO
Ingeniero Electrónico
Asesores
Mg. JAVIER ANDRES VARGAS GUATIVA
Ingeniero Electrónico
Dr. DANIEL BEJARANO SEGURA
Licenciado en Matemática y Física
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
VILLAVICENCIO
2017
iii
Nota de aceptación
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
_______________________________________
Firma Ingeniero Esp. Jeison Arango Carrillo
Director
_______________________________________
Firma Ingeniero Mg. Javier Andrés Vargas Guativa
Asesor
______________________________________
Firma Ingeniero Dr. Daniel Bejarano Segura
Asesor
_____________________________________
Firma Ingeniero
Jurado
Villavicencio, Diciembre 2017
iv
Mis agradecimientos a aquellas personas que hicieron parte durante este proceso, que
estuvieron en disposición de mostrar su apoyo, difundir sus conocimientos y me permitieron
crecer como persona.
A mis padres Alonso Torres y Cenide Chica, además mis dos hermanos Iván Alfonso y
Nicolás Ramírez, por ser un apoyo y amparo, permitiéndome alcanzar mis metas, en aquellos
momentos de dificultad.
Fabián Alonso Torres Chica
v
A Dios por permitirme culminar esta etapa de mi vida y darme la fuerza y sensatez para tomar
grandes decisiones
A mi madre por su entrega incondicional, su tolerancia y su sinceridad. A mi padre por su
confianza y nobleza
A mis amigos y compañeros de vida camilo Martínez, Fabián Alonso y Jeison Hernández,
gracias por compartir tan buenos momentos.
María Alejandra Cuellar Vera
vi
A Dios por guiarme hacia mi destino y permitir culminar esta etapa tan importante de mi vida.
A mis padres Carmen Coba y Leónidas Hernández, por su amor, paciencia y apoyo
incondicional que me han brindado a lo largo de mi vida. A quienes con sus consejos me han
ayudado a formarme con grandes valores para ser una mejor persona y afrontar grandes retos.
Jeison Hernández Coba
vii
Tabla de contenido
Introducción ............................................................................................................................... 1
1. Planteamiento del Problema ............................................................................................... 3
1.1. Descripción del problema ......................................................................................... 3
1.2. Formulación del problema ........................................................................................ 3
2. Justificación ........................................................................................................................ 5
3. Objetivos ............................................................................................................................. 6
3.1. Objetivo general ........................................................................................................ 6
3.2. Objetivos específicos ................................................................................................ 6
4. Marco de Referencia ........................................................................................................... 7
4.1. Marco teórico ............................................................................................................ 7
4.2. Marco contextual .................................................................................................... 12
4.3. Marco legal ............................................................................................................. 14
5. Metodología ...................................................................................................................... 16
5.1. Población universo .................................................................................................. 16
5.2. Muestra ................................................................................................................... 16
5.3. Etapas del proyecto ................................................................................................. 16
5.4. Metodología de medición según el Reglamento Técnico de Iluminación y
Alumbrado Público RETILAP .................................................................................................. 24
6. Instrumentación................................................................................................................. 27
6.1. DT-8809A Luxómetro Profesional USB ................................................................ 27
7. Criterios De Evaluación .................................................................................................... 29
7.1. Niveles de iluminación general y deslumbramiento permitido en aulas ................ 29
7.2. Condiciones ambientales en la percepción visual ................................................... 30
8. Resultados obtenidos ........................................................................................................ 33
8.1. Resultados de iluminación promedio nocturna ....................................................... 33
9. Cronograma....................................................................................................................... 43
10. Diagnostico técnico ........................................................................................................ 44
10.1. Materiales de aula ................................................................................................... 44
10.2. Iluminación artificial en aulas ................................................................................. 44
10.3. Iluminación diurna en aulas .................................................................................... 47
viii
10.4. Envolvente de aulas ................................................................................................ 48
10.5. Otros criterios.......................................................................................................... 51
11. Conclusiones .................................................................................................................. 54
ix
Lista de tablas
Pág.
Tabla 1 .......................................................................................................................................... 19
Tabla 2 .......................................................................................................................................... 20
Tabla 3 .......................................................................................................................................... 21
Tabla 4 .......................................................................................................................................... 22
Tabla 5 .......................................................................................................................................... 23
Tabla 6 .......................................................................................................................................... 23
Tabla 7 .......................................................................................................................................... 28
Tabla 8 .......................................................................................................................................... 28
Tabla 9. ......................................................................................................................................... 29
Tabla 10 ........................................................................................................................................ 33
Tabla 11 ........................................................................................................................................ 35
Tabla 12 ........................................................................................................................................ 37
Tabla 13 ........................................................................................................................................ 37
Tabla 14 ........................................................................................................................................ 38
Tabla 15 ........................................................................................................................................ 39
Tabla 16 ........................................................................................................................................ 40
Tabla 17 ........................................................................................................................................ 40
Tabla 18 ........................................................................................................................................ 41
Tabla 19 ........................................................................................................................................ 41
Tabla 20 ........................................................................................................................................ 42
Tabla 21 ........................................................................................................................................ 42
Tabla 22. ....................................................................................................................................... 43
Tabla 23 ........................................................................................................................................ 45
Tabla 24 ........................................................................................................................................ 46
Tabla 25 ........................................................................................................................................ 47
Tabla 26 ........................................................................................................................................ 49
Tabla 27 ........................................................................................................................................ 52
x
Lista de figuras
Pág.
Figura 1 .......................................................................................................................................... 8
Figura 2 ........................................................................................................................................ 10
Figura 3 ........................................................................................................................................ 12
Figura 4 ........................................................................................................................................ 25
Figura 5 ........................................................................................................................................ 27
Figura 6 ........................................................................................................................................ 31
Figura 7 ........................................................................................................................................ 34
Figura 8 ........................................................................................................................................ 36
Figura 9 ........................................................................................................................................ 38
Figura 10 ...................................................................................................................................... 39
Figura 11 ...................................................................................................................................... 40
Figura 12 ...................................................................................................................................... 41
Figura 13 ...................................................................................................................................... 42
Figura 14 ...................................................................................................................................... 43
Figura 15 ...................................................................................................................................... 45
Figura 16 ...................................................................................................................................... 46
Figura 17 ...................................................................................................................................... 46
Figura 18 ...................................................................................................................................... 48
Figura 19 ...................................................................................................................................... 48
Figura 20 ...................................................................................................................................... 50
Figura 21 ...................................................................................................................................... 50
Figura 22 ...................................................................................................................................... 51
Figura 23 ...................................................................................................................................... 52
xi
GLOSARIO
Ambiente Práctico de Aprendizaje – APA: Es un espacio físico o virtual diseñado para que
de manera experimental y controlada el estudiante confronte, aplique o genere conocimiento en
un escenario similar o modelado a su ejercicio profesional.
Bombilla o lámpara: Término genérico para denominar una fuente de luz fabricada por el
hombre. Por extensión, el término también es usado para denotar fuentes que emiten radiación en
regiones del espectro adyacentes a la zona visible. Puede asimilarse a la definición de lámpara.
Campo visual: Lugar geométrico de todos los objetos o puntos en el espacio que pueden
ser percibidos cuando la cabeza y los ojos de un observador se mantienen fijos. El campo puede
ser monocular o binocular.
Candela (cd): Unidad del Sistema Internacional (SI) de intensidad luminosa. Una candela es
igual a un lumen por estereorradián. Una candela se define como la intensidad luminosa, en una
dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de una frecuencia de 540
x 1012 Hz y en la cual la intensidad radiante en esa dirección es 1/683 W por estereorradián.
Capacidad Visual: Es la propiedad fisiológica del ojo humano para enfocar a los objetos a
diferentes distancias, variando el espesor y por tanto la longitud focal del cristalino, por medio
del músculo ciliar.
Contaminación lumínica: Se define como la propagación de luz artificial hacia el cielo
nocturno.
Deslumbramiento: Sensación producida por la luminancia dentro del campo visual que es
suficientemente mayor que la luminancia a la cual los ojos están adaptados y que es causa de
molestias e incomodidad o pérdida de la capacidad visual y de la visibilidad.
xii
DIAlux evo 4: Software gratuito, diseña, calcula y visualiza la luz de forma profesional en
espacios simples, espacios enteros, edificios y escenas exteriores.
Espectro electromagnético visible: Franja del espectro electromagnético comprendida entre
longitudes de onda de aproximadamente 380 nm a 770 nm. Las longitudes de onda inferiores a
380 nm corresponden a los ultravioleta, y las superiores a los 770 nm, a los infrarrojos.
Flujo luminoso (Φ): Cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en todas las
direcciones por unidad de tiempo. Su unidad es el lumen (Im).
Fotometría: Medición de cantidades asociadas con la luz.
Fuente luminosa: Dispositivo que emite energía radiante capaz de excitar la retina y producir
una sensación visual.
Iluminancia (E): Densidad del flujo luminoso que incide sobre una superficie. La unidad de
iluminancia es el lux (lx).
Iluminación: Conjunto de luces que hay en un lugar para iluminarlo o para adornarlo.
Instalación de iluminación. Para efectos de este Reglamento, se consideran como
instalaciones de iluminación los circuitos eléctricos de alimentación, las fuentes luminosas, las
luminarias y los dispositivos de control, soporte y fijación que se utilicen exclusivamente para la
iluminación interior y exterior de bienes de uso público o privado, dentro de los límites y
definiciones establecidos en el presente Reglamento.
Lumen (lm): Unidad de medida del flujo luminoso en el Sistema Internacional (SI).
Radiométricamente, se determina de la potencia radiante; fotométricamente, es el flujo luminoso
emitido dentro de una unidad de ángulo sólido (un estereorradián) por una fuente puntual que
tiene una intensidad luminosa uniforme de una candela.
xiii
Luminancia (L): En un punto de una superficie, en una dirección, se interpreta como la
relación entre la intensidad luminosa en la dirección dada producida por un elemento de la
superficie que rodea el punto, con el área de la proyección ortogonal del elemento de superficie
sobre un plano perpendicular en la dirección dada. La unidad de luminancia es candela por metro
cuadrado. (Cd/m2).
Luminaria: Aparato de iluminación que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una
o más bombillas o fuentes luminosas y que incluye todas las partes necesarias para soporte,
fijación y protección de las bombillas, pero no las bombillas mismas y, donde sea necesario, los
circuitos auxiliares con los medios para conectarlos a la fuente de alimentación.
Lux (lx): Unidad de medida de iluminancia en el Sistema Internacional (SI). Un lux es igual a
un lumen por metro cuadrado (1 Ix = 1 Im/m2).
Rendimiento visual: Es el término usado para describir la velocidad con la que funciona el
ojo, así como la precisión con la cual se puede llevar a cabo una tarea visual. El valor del
rendimiento visual para la percepción de un objeto se incrementa hasta cierto nivel al
incrementar la iluminancia o la luminancia del local. Otros factores que influyen sobre el
rendimiento visual son el tamaño de la tarea visual y su distancia al observador, así como los
contrastes de color y luminancia.
Sistema de iluminación: Componentes de la instalación de iluminación y sus interrelaciones
para su operación y funcionamiento.
Tarea visual: Se sitúa en el centro del campo visual y abarca un cono cuyo ángulo de
abertura es de un grado, estando el vértice del mismo en el ojo del trabajador.
Visibilidad: Cualidad o estado de ser perceptible por el ojo. En muchas aplicaciones en
exteriores, la visibilidad se define en términos de distancia a la cual un objeto puede ser
xiv
percibido escasamente por el ojo. En aplicaciones en interiores, usualmente se define en términos
de contraste o del tamaño de un objeto estándar de prueba, observado en condiciones
normalizadas de visión, con el mismo umbral que el objeto dado.
Luxómetro DT - 8809A: Equipo de uso profesional utilizado para la medición de intensidad
lumínica en tiempo real.
xv
RESUMEN
El propósito de este estudio es diagnosticar los niveles de intensidad lumínica presentes en los
Ambientes Prácticos de Aprendizaje (APA), realizando una caracterización detallada de las aulas
para conocer el estado actual de la luminaria y las consecuencias en la salud de las personas que
hacen uso de estos espacios de formación profesional y la forma como influyen en su desempeño
académico. Las mediciones de los niveles de iluminancia se realizaron con un Luxómetro DT-
8809A de medición profesional calibrado y certificado por un laboratorio normatizado, además,
cumple con la normatividad colombiana vigente en el Reglamento Técnico de Iluminación y
Alumbrado Público (RETILAP).
Las mediciones se realizaron en cuatro horarios (mañana, medio día, tarde y noche), se
llevaron a cabo en veintisiete salones, en cada salón se tomaron dieciocho puntos, obteniendo un
total de mil novecientos cuarenta y cuatro (1.944) mediciones que permitieron obtener la base de
datos, los cuales fueron tabulados, graficados y analizados para determinar la iluminación
general promedio de cada aula. Los resultados indicaron que existen APA “Ambientes Prácticos
de Aprendizaje” que no cumplen con la normatividad Colombiana en materia de Seguridad
Industrial y Salud Ocupacional del 2014, donde se especifican las inadecuadas condiciones que
presentan los entornos académicos.
xvi
ABSTRACT
The purpose of this study is to diagnose the levels of light intensity present in practical
learning environments, perform a detailed characterization of the classrooms to know the current
status of the luminary and the health consequences of the people who use them. How they
influence their academic performance. The measurements of the levels of illumination were
made with a professional measuring instrument DT-8809A calibrated and certified by laboratory,
also complies with the Colombian regulations in force in the Technical Regulation of Lighting
and Public Lighting (RETILAP).
The measurements were made in four schedules (morning, noon, afternoon and night), were
carried out in twenty-seven rooms, eighteen points were raised, obtained a total of one thousand
nine hundred and forty-four (1,944) data, were subsequently tabulated, graphed and analyzed to
determine the average general lighting of each classroom. The results indicated that there are
APA "Practical Learning Environments" that do not comply with the Colombian regulations
regarding Industrial Safety and Occupational Health, which specify the inadequate conditions
presented by the academic media.
1
Introducción
Los entornos educativos deben mantener una relación adecuada entre los factores físico-
ambientales y las personas que asisten a sus instalaciones, dichas instalaciones deben brindar
niveles de confort óptimos para no perjudicar sus desempeños académicos y administrativos,
teniendo en cuenta que el confort se logra cuando hay un equilibrio entre los aspectos físicos y el
entorno ambiental. El ambiente de iluminación adecuado es uno de los agentes que más influye
en el confort de las aulas educativas, debido a esto, Colombia cuenta con una normatividad clara
en contexto de seguridad y salud ocupacional que brinda parámetros de iluminancia para
determinadas áreas en espacios educativos.
La Universidad Cooperativa de Colombia sede principal Villavicencio dispone de sesenta y
ocho (68) aulas distribuidas a lo largo de los cinco (05) pisos, con un cuerpo estudiantil de 5.240
estudiantes aproximadamente que asisten a clases de pregrado en los diferentes horarios
establecidos en la mañana, medio día, tarde y noche. Cada aula cuenta con un sistema de
iluminación fluorescente tipo rejilla de incrustar compuesta por 4 balas T8 de 17W.
Debido a la importancia de contar con un óptimo ambiente de iluminación, nace la necesidad
de diagnosticar y conocer las condiciones del sistema de iluminación de la universidad; por tal
motivo se eligieron veintisiete (27) aulas para llevar a cabo el proyecto, se realizó una
caracterización detallada de cada aula y del sistema de iluminación para determinar el estado
actual de la luminaria. Se utilizó un equipo de medición de intensidad lumínica certificado y
calibrado para determinar los niveles de intensidad lumínica en cuatro horarios: mañana, medio
día, tarde y noche, se tuvo en cuenta para las mediciones de la intensidad lumínica en los cuatro
horarios tomar las medidas con la luz artificial encendida.
2
Los datos obtenidos fueron tabulados y graficados para ser comparados con la normatividad
vigente descrita en el Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público (RETILAP),
además se identificados variables afectaran la iluminación.
3
1. Planteamiento del Problema
1.1. Descripción del problema
Las instituciones educativas tienen como propósito ofrecer orientación y capacitación al
estudiantado que esa cursando algún tipo de carrera profesional en sus instalaciones, pero ante
todo garantizar el bienestar de las personas que hacen uso de estos ambientes de enseñanza y
aprendizaje (alumnos, docentes, personal administrativo y visitantes), debido a esto la institución
debe generar ambientes óptimos de confort que permitan la asimilación adecuada de información
ofrecida en los ambientes de tipo académico.
Es preciso afirmar que uno de los factores que influyen en el bienestar de los estudiantes para
la asimilación de la información y del buen desempeño del personal administrativo, se debe a la
intensidad lumínica que se genera en las instalaciones de la universidad. Colomer (2010) afirma.
“Los efectos biológicos implican que una buena iluminación tiene una influencia positiva sobre
la salud, el bienestar, la vigilia e incluso sobre la calidad del sueño” (p.3). Por lo tanto, se
realizará una investigación sobre los niveles de intensidad lumínica presentes en las aulas de la
Universidad Cooperativa de Colombia sede principal Villavicencio en donde cada ambiente será
evaluado para determinar si son apropiados y cumplen con la normatividad Colombiana vigente.
1.2. Formulación del problema
La situación planteada anteriormente genera los siguientes interrogantes:
¿Cuáles son los niveles de intensidad lumínica en los ambientes prácticos de
aprendizaje de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Villavicencio?
¿Las aulas de la Universidad Cooperativa de Colombia sede principal Villavicencio
brindan confort visual a sus estudiantes para el desarrollo de las diferentes
actividades?
4
¿Cumple el sistema de iluminación de las aulas de la Universidad Cooperativa de
Colombia sede principal Villavicencio con la normativa y reglamentación vigente en
materia de Seguridad y Salud en el Trabajo?
5
2. Justificación
El gobierno colombiano por medio del decreto 1072 del 2015 establece que las empresas
públicas y privadas tendrán que implementar la medida de Sistemas de Gestión de la Seguridad y
Salud en el Trabajo (SG –SST) y del decreto 171 del 1 de febrero de 2016 que amplía a un año la
implementación de este decreto sin sanción, por consiguiente, se evaluará la intensidad lumínica
presente en los ambientes prácticos de aprendizaje, como uno de los ámbitos presentes en el
Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público (RETILAP).
El estudio de la variable físico ambiental de intensidad lumínica permite proponer soluciones
técnicas que aporten al mejoramiento de los ambientes estudiantiles, además, Colombia cuenta
con gran variedad de legislación que regula y controla este tipo de investigaciones.
Por tal razón esta práctica es muy importante y beneficia al cuerpo estudiantil y
administrativo de la Universidad Cooperativa de Colombia y permite que se generen a futuro
proyectos que mejoren los ambientes para que estos sean óptimos y funcionales, este proyecto
puede servir como base para futuras investigaciones en las otras sedes de la Universidad
Cooperativa de Colombia.
6
3. Objetivos
3.1. Objetivo general
Diagnosticar las condiciones físico-ambientales de intensidad lumínica de los ambientes
prácticos de aprendizaje de la Universidad Cooperativa de Colombia sede principal de
Villavicencio.
3.2. Objetivos específicos
Identificar las características físicas y ambientales que presentan las aulas seleccionadas
de acuerdo con la metodología de trabajo en el Reglamento Técnico de Iluminación y
Alumbrado Público RETILAP.
Caracterizar la intensidad lumínica presente en los ambientes prácticos de aprendizaje de
la Universidad Cooperativa de Colombia sede principal de Villavicencio.
Evaluar el sistema de iluminación de las aulas de la Universidad Cooperativa de
Colombia sede principal de Villavicencio.
7
4. Marco de Referencia
4.1. Marco teórico
4.1.1. La luz.
La luz es una onda electromagnética similar a las ondas que se generan y propagan en la
superficie del agua, pero realmente lo que oscila es un complejo revoltijo de campos eléctricos y
magnéticos, estos campos continuamente se generan unos a otros, a la vez que se propagan en el
vacío o cualquier otro medio con una velocidad característica, de aproximadamente 300000
km/s. En el campo de la luz se habla de la radiación electromagnética, ya que a partir de una
determinada fuente u origen la luz se irradia en todas direcciones, independizándose de la fuente
que lo creo (Gonzales, 2007, p.7). El ojo humano es capaz de detectar la radiación electro
magnética en un determinado intervalo de frecuencias, entonces se puede definir de manera
concreta la luz como una radiación electromagnética capaz de ser detectada por el ojo humano
normal.
4.1.2. La luz natural y la luz artificial.
Habitualmente cuando hablamos de luz nos estamos refiriendo a la radiación electromagnética
capaz de estimular al ojo humano.
Si proviene del Sol, sea directa, reflejada o difusa, diremos que es luz natural, mientras que la
luz artificial es aquella que se produce en una transformación de energía por combustión o a
partir de la electricidad. Por ello, el ambiente lumínico estará conformado por uno o por
ambos tipos de luz. (Mirón, 2015, p.8)
En este documento se evaluará la luz artificial como elemento sustancial de un ambiente
lumínico, interior pero también exterior donde las personas puedan orientarse en el espacio,
desempeñar una tarea, sentir confort visual, modificar su ambiente y estado de ánimo,
8
comunicarse socialmente, establecer un juicio estético, experimentar seguridad, tener salud y
sentir bienestar. (Mirón, 2015, p.9)
4.1.3. Espectro electromagnético.
Existen diferentes formas de clasificación de la radiación electromagnética, por ejemplo,
elemento que lo genera, forma de manifestarse, de implementación, etc. La forma de
clasificación más eventual es según su longitud de onda y para el caso de estudio en este
documento nos centraremos en el espectro visible (Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en
el Trabajo, 2015).
Figura 1
Espectro visible
Fuente. (Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, 2015). Muestra la
clasificación del espectro electromagnético respecto a la longitud de onda, además el rango de
luz visible por el ojo humano con la gama de colores según su longitud de onda.
4.1.3.1. Magnitudes luminotécnicas y su relación.
Se precisa que para hablar de iluminación debe existir una fuente productora de luz y un
objeto que irradia cierto nivel de radiación perceptible a un receptor. El Ministerio de Trabajo y
Asuntos Sociales de España (1988) define las siguientes magnitudes:
Flujo luminoso (lm): Es la potencia de la energía luminosa irradiada por la fuente en un
segundo en el espectro de radiación visible en un ángulo determinado. La unidad del flujo
9
luminoso es el lumen, correspondiente a una potencia de 1/680 vatios emitidos en la longitud de
onda de 555 nm.
Nivel de iluminación o iluminancia (lx): Su unidad es el lux y se define como la densidad
del flujo luminoso de un lumen que incide uniformemente en una superficie de un metro
cuadrado. Esta magnitud es la más utilizada al momento de medir la cantidad de luz existente en
espacios como se puede visualizar en la ecuación 1.
𝐈𝐥𝐮𝐦𝐢𝐧𝐚𝐧𝐜𝐢𝐚 (𝐥𝐱) =𝐅𝐥𝐮𝐣𝐨 𝐥𝐮𝐦𝐢𝐧𝐨𝐬𝐨 (𝐥𝐦)
𝐀𝐫𝐞𝐚 (𝐦𝟐) (1)
Intensidad luminosa (cd): A partir de la ecuación 2 se puede definir una fuente puntual que
emite un lumen en un ángulo solido de un estereorradián, refiriéndose a una determinada
dirección y contenida en un ángulo sólido, el cual consiste en el ángulo generado por un cono de
área r^2, cuyo pico se encuentra en una esfera de radio r.
𝐈𝐧𝐭𝐞𝐧𝐬𝐢𝐝𝐚𝐝 𝐥𝐮𝐦𝐢𝐧𝐨𝐬𝐚 (𝐂𝐝) =𝐅𝐥𝐮𝐣𝐨 𝐥𝐮𝐦𝐢𝐧𝐨𝐬𝐨 (𝐥𝐦)
𝐀𝐧𝐠𝐮𝐥𝐨 𝐬𝐨𝐥𝐢𝐝𝐨 (𝐰) (2)
4.1.3.2. Comportamiento
Reflexión: Propiedad física de la luz al incidir en una superficie brillante, reflejando un haz
de luz, en superficies opacas o mates el comportamiento del haz de luz es difusa. Esta propiedad
la describe la ley de la reflexión, nos dice que un rayo incide sobre una superficie reflectante,
será dirigido con el mismo ángulo de llegada medido desde un eje perpendicular a la superficie,
según el tipo de superficie si es pulida o rugosa, el rayo de luz puede presentar una reflexión
especular como la presentada en un espejo cuyos ángulos de llegada y salida es el mismo,
reflexión difusa presentada por la no uniformidad de la superficie brillante cuya dirección de los
rayos reflejados son diferentes.
10
Refracción: La capacidad del haz de luz en traspasar una superficie traslucida, modificando
el ángulo de dirección, velocidad e intensidad, según la densidad del material
Trasmisiones:
Absorción: Al incurrir una haz de luz blanca que cuenta con toda la longitud de onda sobre
un objeto, este va a absorber cierto nivel de radiación y trasmitirá otra, permitiendo la detección
del objeto por el ojo humano.
Difracción: Es la dispersión que sufre un haz de luz al pasar por la abertura de un obstáculo y
al llegar a un objeto, concentrándose en el centro del haz de luz y atenuándose a su alrededor,
este fenómeno es de difícil percepción debido a lo pequeña que es la longitud de onda de la
radiación visible.
Interferencia: Al tener dos focos de luz separados, las ondas en un punto se suman y en otros
de anulan. Para que este fenómeno suceda, los dos focos deben tener la misma fase, este
experimento se puede apreciar cuando hacemos pasar un haz de luz por una rendija, proyectando
una serie de patrón, que puede ser descrita por las ecuaciones de una onda.
Figura 2
Estereorradián
Fuente. . (Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, 2015). Esfera de radio r, con
un cono desde su centro delimitado por la superficie con área de 𝑟2, Representación gráfica del
concepto de ángulo sólido, como el ángulo de dicho cono, que es igual a un estereorradián.
11
Luminancia o brillo fotométrico [𝒄𝒅𝒎𝟐⁄ ]: Consiste en la intensidad lumínica por unidad de
superficie. Es la magnitud que expresa el brillo de una fuente de luz o de objetos irradiados
determinando la sensación visual y nos permite evaluar el grado de deslumbramiento.
4.1.4. Percepción visual del ser humano.
El ojo está sometido a campos electromagnéticos y a través de cristalino los filtra,
redirecciona, transforma a dos dimensiones y adapta el diámetro a la radiación. El iris y la pupila
intervienen para ajustar las variaciones luminosas. “Un 85% de las percepciones sensoriales del
ser humano son de origen visual y por ello, el reconocimiento del espacio y los propios objetos
dependen en gran manera del ambiente lumínico” (Mirón, 2015, p. 14). La habilidad del ojo para
adaptarse a los distintos niveles de claridad se denomina adaptación y es en la retina donde se
produce el mayor proceso de adaptación que determina la capacidad visual instantánea.
12
4.2.Marco contextual
4.2.1. Descripción y ubicación.
La Universidad Cooperativa de Colombia es un establecimiento privado de educación
superior, multi campus, su sede Villavicencio se encuentra ubicado en la carrera 22 N° 7-06 sur
barrios la Rosita. Cuenta con 68 aulas distribuidas en los cinco pisos, a las cuales asisten
aproximadamente 5.000 estudiantes aprox. La Universidad Cooperativa de Colombia define la
misión, visión y política de calidad de la siguiente manera:
Figura 3
Fotografía aérea Universidad Cooperativa de Colombia sede Villavicencio
Fuente. Universidad Cooperativa de Colombia sede principal Villavicencio.
4.2.2. Misión.
Somos una UNIVERSIDAD MULTICAMPUS de propiedad social, EDUCAMOS personas
con las competencias para responder a las dinámicas del mundo, contribuimos a la construcción
y difusión del conocimiento, apoyamos el desarrollo competitivo del país a través de sus
organizaciones y buscamos el mejoramiento de la calidad de vida de las comunidades, influidos
por la economía solidaria que nos dio origen.
13
4.2.3. Visión.
En el año 2022, seremos una Universidad de docencia que reconoce y desarrolla la
investigación, que impacta y transforma socialmente. Posicionada como referente en la
educación con enfoque por competencias, que abre sus fronteras al mundo y que ejerce
actividades con vocación hacia la excelencia evidenciada en una gestión innovadora.
4.2.4. Política de calidad.
“En la Universidad Cooperativa de Colombia nos comprometemos a formar profesionales
competentes, a impulsar la Investigación, la Extensión y la Proyección Social, a realizar una
gestión responsable con el medio ambiente, por medio de un equipo humano cualificado y
comprometido con el Mejoramiento Continuo, que pueda generar desarrollo para los estudiantes,
los proveedores, la institución y sus colaboradores”. Política del Sistema Integrado de Gestión.
14
4.3.Marco legal
Para el área de iluminación, Colombia cuenta con una legislación vigente que reglamenta y
regula los diferentes aspectos relacionados con las generalidades del sistema de iluminación,
diseño del sistema de iluminación y procedimientos para las mediciones fotométricas, entre
otros, estas han permitido el análisis y estudio detallado de los 27 ambientes prácticos de
aprendizaje diagnosticados de la Universidad Cooperativa de Colombia sede principal
Villavicencio.
4.3.1. Decreto 1072 del 2015.
Por medio del cual se expide el Decreto Único Reglamentario del Sector Trabajo.
4.3.1.1. Artículo 2.2.4.6.1. Objeto y campo de aplicación.
El presente capítulo tiene por objeto definir las directrices de obligatorio cumplimiento para
implementar el Sistema de Gestión de la Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST), que deben
ser aplicadas por todos los empleadores públicos y privados, los contratantes de personal bajo
modalidad de contrato civil, comercial o administrativo, las organizaciones de economía
solidaria y del sector cooperativo, las empresas de servicios temporales y tener cobertura sobre
los trabajadores dependientes, contratistas, trabajadores cooperados y los trabajadores en misión.
4.3.2. Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público RETILAP.
El objeto fundamental del reglamento es establecer los requisitos y medidas que deben
cumplir los sistemas de iluminación y alumbrado público, tendientes a garantizar: Los niveles y
calidades de la energía lumínica requerida en la actividad visual, la seguridad en el
abastecimiento energético, la protección del consumidor y la preservación del medio ambiente;
15
previniendo, minimizando o eliminando los riesgos originados por la instalación y uso de
sistemas de iluminación.
4.3.3. Norma Técnica Colombiana 4595.
Esta norma establece los requisitos para el planeamiento y diseño físico-espacial de nuevas
instalaciones escolares, orientado a mejorar la calidad del servicio educativo en armonía con las
condiciones locales, regionales y nacionales. Adicionalmente, puede ser utilizada para la
evaluación y adaptación de las instalaciones escolares existentes.
4.3.4. Norma Técnica Colombiana 6199.
Se fijan requisitos para el planteamiento y diseño físico- espacial de nuevos ambientes de
instalaciones educativas, adicionalmente sirve para la evaluación y adaptación de unidades
educativas ya existentes.
4.3.5. Norma Española UNE – EN 12464-1. Iluminación de los lugares de trabajo. Parte I:
Lugares de trabajo e interiores.
Especifica requisitos de iluminación para lugares de trabajo en interiores, que satisfacen las
necesidades de confort y prestaciones visuales.
4.3.6. ISO 8995. Iluminación de lugares de trabajo de interior.
Las normas elaboradas por la Comisión Internacional de la Competencia (CIE) son concisas
documentación de datos que definen aspectos de la luz y la iluminación, para lo cual la armonía
internacional requiere una definición única. Los estándares CIE son, por lo tanto, una fuente
primaria de datos internacionalmente aceptados y acordados, que pueden tomarse, esencialmente
inalterados, en sistemas universales estándar.
16
5. Metodología
El estudio realizado en los APA “ambientes prácticos de aprendizaje” llevado a cabo en la
Universidad Cooperativa de Colombia sede principal Villavicencio, comprende la descripción,
registro, análisis e interpretación de datos obtenidos mediante el método de medición de
iluminancia promedio, en áreas regulares con luminarias espaciadas simétricamente en dos o más
filas, establecido en el Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público. La
metodología utilizada fue descriptiva y los datos obtenidos fueron expresados en términos
cuantitativos, se analizaron 27 salones de muestra, siendo estos los más representativos.
5.1. Población universo
La población universo corresponde a la totalidad de aulas con las que cuenta el edificio
central de la Universidad Cooperativa de Colombia sede principal Villavicencio, el edificio
cuenta con 68 aulas distribuidas en los cinco pisos.
5.2. Muestra
Para el diagnóstico de las APA “Ambientes Prácticos de Aprendizaje” se eligieron 27 salones,
que equivalen al 39.7 % de la población Universo. Para elegir estos salones se tomaron en cuenta
factores como: ubicación, entorno exterior del aula, simetría de aulas, entre otros.
5.3. Etapas del proyecto
A continuación, se describen las etapas del proyecto en las cuales se detallan los métodos,
técnicas y software utilizados para la recolección, procesamiento y análisis de la información, la
investigación se llevó a cabo en cinco etapas descritas a continuación:
5.3.1. Etapa I. Consulta Bibliográfica.
Se consultó acerca de la normatividad vigente nacional e internacional, además de otros
artículos útiles para contextualizar información e implementarlo como guía, sobre los sistemas
17
de iluminación en interiores, que nos permitieron conocer directrices para evaluar las aulas
educativas de la Universidad Cooperativa de Colombia sede principal Villavicencio.
5.3.2. Etapa II. Selección y caracterización de aulas.
El edificio principal de campus de la Universidad Cooperativa de Colombia sede principal
Villavicencio, donde se dictan la mayor parte de las clases a los alumnos, está conformado por
68 aulas distribuidas en 05 pisos, la torre cuenta con tres puntos de acceso y un ascensor; la
selección de las aulas se realizó teniendo en cuenta la incidencia de la luz directa del sol y el
entorno. Del primer piso se eligieron las aulas 102, 103, 106 y 111 del segundo piso 202, 205,
206 y 212 del tercer piso 302, 305, 306, 308, 312, 313, 314 y 315 del piso cuarto 402, 405, 406,
407, 410, 411 y 412 y por último los del quinto piso 502, 505, 506 y 509, para un total de 27
aulas.
Se consultó acerca de la disponibilidad de planos arquitectónicos de las aulas de la
Universidad Cooperativa de Colombia sede principal Villavicencio, pero no se contó con dicha
información, por lo cual el grupo realizó la toma de medidas de las aulas, se dimensionaron y
caracterizaron las luminarias, además de los elementos que para los alumnos afectan la
percepción visual como lo son ventanas, puertas y tableros. Del mismo modo la caracterización
nos permitió conocer los materiales de dichas aulas.
5.3.3. Etapa III. Elaboración de planos.
Para la elaboración de los planos de las aulas, se utilizó el software Auto Cad 2014 en versión
estudiante, se diseñaron los planos del contorno del aula, distribución de luminaria y se dibujaron
dos vistas isométricas que nos permiten identificar en los muros elementos presentes como
ventanas, puerta y tableros.
18
5.3.4. Etapa IV. Recolección de datos.
Para la obtención de la iluminación promedio de las aulas, se tomaron las medidas con un
luxómetro profesional marca CEM de referencia DT – 8809A, por cada aula se realizaron cuatro
mediciones con el sistema de iluminación encendido: mañana, medio día, tarde y noche. Los
datos fueron almacenados en el luxómetro y eran descargados al computador, anexando a una
hoja de cálculo previamente formulada con los parámetros de la RETILAP. Durante la toma de
datos se identificó el estado de las luminarias como una posible variable que afectara la
medición.
5.3.4.1. Técnicas de recolección de datos.
La técnica de recolección de información empleada para el desarrollo del proyecto fue el
registro de campo. Para ello se estructuraron varios formatos en los cual los datos obtenidos de
las medidas de iluminancia eran registrados. La RETILAP estipula una serie de formatos los
cuales fueron adaptados para el proyecto en curso. A continuación, se relacionan los formatos
establecidos para las mediciones y para la caracterización de los Ambientes Prácticos de
Aprendizaje APA. Dentro del formato de caracterización se especifican las dimensiones de las
aulas, la cantidad de luminarias y el estado en el cual se encuentran, además se especifica las
condiciones atmosféricas presentes en cada medición (ver tabla 1).
Para facilitar el análisis detallado de las mediciones realizadas en cada aula se modificó el
formato establecido en la RETILAP (sección 490) para indicar cada una de las mediciones
durante los horarios establecidos mañana, medio día, tarde y noche (ver tabla 2), también se
tienen en cuenta los factores como materiales y entorno en los salones (ver tabla 3).
19
Tabla 1
Formato Caracterización.
Fuente. Propia
Aula
Ancho Largo Altura A.aula 0 m2 M Und
(m)
0.75 N Und
Fecha
Hora
Fecha
Hora
Fecha
Hora
Fecha
Hora
Medicion de iluminacion general en un espacio cerrado
Mediciones según RETILAP. Seccion 490
Universidad Cooperativa De Colombia
Dimensiones de aula (m) Area de aula Numero de filas
Sentado
Plano de trabajo Numero de luminarias por fila
Mañana Condiciones atmosfericas
Tiempo de medicion Cielo Indice UV Temperatura (C°)Probabilidad de lluvia
Observaciones de aula
Medio dia Condiciones atmosfericas
Tiempo de medicion Cielo Indice UV Temperatura (C°)Probabilidad de lluvia
Observaciones de aula
Observaciones de aula
Tarde Condiciones atmosfericas
Tiempo de medicion Cielo Indice UV Temperatura (C°)Probabilidad de lluvia
Noche Condiciones atmosfericas
Tiempo de medicion Cielo Indice UV Temperatura (C°)Probabilidad de lluvia
Observaciones de aula
20
Tabla 2
Formato II. Medidas de luminancia general
Fuente. Propia
Nocturno
Mañana Medio dia Tarde Noche
r1
r2
r3
r4
r5
r6
r7
r8
q1
q2
p1
t1
t2
q3
q4
p2
t3
t4
R 0.00 0.00 0.00 0.00
Q 0.00 0.00 0.00 0.00
T 0.00 0.00 0.00 0.00
P 0.00 0.00 0.00 0.00
Nocturno
Mañana Medio dia Tarde Noche
Eprom (Lux)
Min. Med. Max.
19 300 500 750
Medicion de iluminacion general en un espacio cerrado
Mediciones según RETILAP. Seccion 490
Mediciones obtenidas
IdentificacionDiurno Nivel de iluminacion el aula
Mañana
Medio
dia
Noche
Tarde
Diurno
Tipo de recinto y actividad
Colegios y centros educativos
Formula de medicionUGR
Nivel de iluminacion (Lx)
Salones - iluminacion general
=
21
Tabla 3
Formato III. Descripciones de materiales envolventes
Fuente. Propia
Medicion de iluminacion general en un espacio cerrado
Mediciones según RETILAP. Seccion 490
Descripciones de materiales de envolvente
Piso
Envolvente
Paredes
Techo
Condiciones de superficie
Material Color Textura
Ventanas
Superficie de trabajo
Tipo de
luminarias
Tipo de bombilla
Condiciones generales
Especificaciones
de bombillas
Espacios entre
luminaria
limpieza de
luminaria
Descripcion del aula
Limpieza
22
Tabla 4
Esquema de la luminaria.
Fuente. Propia
Para realizar un análisis general detallado, se diseñaron dos formatos que unificaron los
resultados obtenidos durante el proceso de medición, en el formato de resultados de iluminancia
nocturna (ver tabla 5), se indica el estado actual de la luminaria durante el periodo nocturno,
además de caracterizar el estado de a luminaria. Para el formato de resultados generales se
relacionaron los resultados obtenido de iluminación promedio general en los cuatro periodos de
medición: mañana, medio día, tarde y noche (ver tabla 6).
1 1 1
2 2 1
Tablero
Numero de balas dañadas por luminaria
Estados de las luminarias
N°
Buen estado
Incompleta
Sin funcionamiento
Puerta
Caracterizacion de la Luminaria
color Descripcion
23
Tabla 5
Formato de resultados de iluminancia nocturna.
Fuente. Propia
Tabla 6
Formato resultados generales
Fuente. Propia
ITEM SALÓN R Q T P N M Eprom. ESTADO
RESULTADOS DE ILUMINANCIA EN LA NOCHE PROMEDIO TORRE PRINCIPAL
SALÓN MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
RESULTADOS DE ILUMINANCIA PROMEDIO TORRE PRINCIPAL
24
5.3.5. Etapa V. Procesamiento, análisis y entrega de resultados.
Una vez obtenidos los resultados de la iluminación promedio en los cuatro periodos de cada
aula, se identificaron las aulas que no cumplen con los rangos establecidos en la RETILAP, estos
salones críticos se graficaron en 3D en un software gratuito DIAlux evo 4, el cual genera un
análisis detallado del estado de la luminaria y como afecta los factores la luminosidad de cada
área.
5.4. Metodología de medición según el Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado
Público RETILAP
En el documento, reglamento técnico de iluminación y alumbrado público, (llamándose por
sus siglas RETILAP), describe la forma de medición de la iluminación en espacios cerrados,
contenida en la sección 490 – Procedimientos para la medición fotométricas en iluminación
interior, en la cual clasifica los espacios iluminados y da parámetros de medición según dicha
clasificación, obteniendo la iluminación promedio un área regular y distribución de luminarias
simétricas. La medición de los ambientes prácticos de aprendizaje se realizó de acuerdo a la
sección 490.1 – Medición de iluminación general en un espacio cerrado de la RETILAP, en la
cual se describe lo siguiente:
En la sección 490.1 de la RETILAP, contiene los parámetros de medición de la iluminación
promedio para espacios regulares con luminarias ubicadas simétricamente en dos o más filas,
para tomar la lectura de estos espacios, se realizó con un luxómetro profesional marca CEM de
referencia DT – 8809A y cuyo sensor estuvo ubicado en un plano de trabajo imaginario, con una
altura con respecto al suelo de 85cm para actividades realizadas de pie y 75cm para actividades
realizadas sentado, dicho plano se dividió en cuadriculas de 60cm por lado y en ella se realizaron
un numero de mediciones según la ubicación de la cuadricula, en las cuales se encuentran una
25
cuadricula central, una medianera, cuatro a los costados y 2 esquineras, se puede apreciar en la
siguiente imagen de la RETILAP, el esquema para la toma de medidas (ver figura 6).
Figura 4
Puntos de medición de iluminación en la cuadricula de un local con luminarias espaciadas
simétricamente
Fuente. Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público RETILAP.
El reglamento técnico de iluminación y alumbrado público RETILAP define los puntos de
medición de la siguiente manera:
(R): Es el promedio de las 8 lecturas de una cuadricula interior con cuatro mediciones de r1 a
r4 y una cuadricula central con cuatro mediciones de r5 a r8
(Q): Es el promedio de las 4 lecturas de dos cuadriculas, una a cada costado de los muros más
extensos, cada cuadricula con 2 mediciones de q1 a q4
(T): Es el promedio de las 4 lecturas de dos cuadriculas, una a cada costado de los muros
cortos, cada cuadricula con 2 mediciones de t1 a t4
(P): Es el promedio de las 2 lecturas de dos cuadriculas, ubicadas en esquinas opuestas, cada
cuadricula con 1 medición de p1 y p2
26
(N): Numero de luminarias por fila
(M): Numero de filas
(Eprom): Iluminación promedio en el área
A continuación se ilustra en la fórmula 3, la iluminancia promedio aplicada a las mediciones
de cada aula.
𝑬𝒑𝒓𝒐𝒎(𝒍𝒙) =𝑹 (𝑵−𝟏) (𝑴−𝟏)+𝑸 (𝑵−𝟏)+𝑻 (𝑴−𝟏)+𝑷
𝑵 𝑴 (3)
27
6. Instrumentación
6.1. DT-8809A Luxómetro Profesional USB
Provee una acertada medición de los niveles de luz en términos de vela (FC: Foot Candles) o
Luxes (LUX) en un amplio rango. Es solo seleccionar la escala y elegir el rango deseado, dirigir
el foto detector al a fuente de luz y leer la iluminancia nominal en la pantalla LCD. En la figura 8
se ilustra las características físicas del luxómetro utilizado para las mediciones.
Figura 5
Luxómetro Profesional USB
Fuente. Ficha técnica CEM.
Para efectos técnicos a continuación se describen las principales características del DT-8809A
Luxómetro Profesional USB (ver tabla 7) y las especificaciones técnicas del mismo (ver tabla 8).
28
Tabla 7
Características DT - 8809A
Características DT - 8809A
Recuentos de visualización LCD 4000
Auto Rango *
Gráfico de barras analógico / segmentos * / 41 segmentos
Retención de picos *
Modo relativo *
Retención de máximos y mínimos *
Apagado automático *
Indicador de batería baja *
El usuario puede seleccionar FC / Lux *
Salida USB
Capacidad para registro de datos 99 *
Precisión total: para estándar de iluminación CIE A (2856K)
Fuente. Ficha técnica CEM.
Tabla 8
Especificaciones
Rango máximo 400.000 Lux
Precisión +/-5%, +/-10d (<10.000 lux)
+/-10%, +/-10d (>10.000 lux)
Resolución máxima 0,1lux / 0,01FC
Tasa de medición 1,5 veces por segundo
Foto detector 115mm x 60mm x 27mm
Dimensiones 203mm x 75mm x 50mm
Peso 280g
Fuente. Ficha técnica CEM.
29
7. Criterios De Evaluación
7.1. Niveles de iluminación general y deslumbramiento permitido en aulas
Se debe garantizar un nivel adecuado de intensidad lumínica en aulas para los estudiantes,
permitiendo una percepción y comodidad visual. Durante la vida útil del sistema de iluminación,
la iluminación promedio no podrá ser superior al valor máximo o inferior al valor mínimo,
además se indica el valor máximo permitido por el deslumbramiento (UGR), establecido en la
Tabla 410.1 de la RETILAP. El nivel de deslumbramiento UGR, será evaluado en los tableros de
las aulas a través del software DIA lux (RETILAP, 2010).
Tabla 9.
Fragmento de tabla - Índice UGR máximo y niveles de iluminancia exigibles para diferentes
áreas y actividades
Tipo de recinto y actividad UGR Nivel de iluminación
Mínimo Medio Máximo
Colegios y centros educativos
Salones de clase
Iluminación general 19 300 500 750
Tableros 19 300 500 750
Elaboración de planos 16 500 750 1000
Salas de conferencias
Iluminación general 22 300 500 750
Tableros 19 500 750 1000
Bancos de demostración 19 500 750 1000
Laboratorios 19 300 500 750
Salas de arte 19 300 500 750
Talleres 19 300 500 750
Salas de asamblea 22 150 200 300
Fuente. RETILAP – Sección 420
30
7.2. Condiciones ambientales en la percepción visual
Una correcta distribución de los espacios y condiciones ambientales acordes, nos permiten
aprovechar de forma más eficiente tanto la iluminación artificial como natural, sin que esta
interfiera en la comodidad visual de los estudiantes.
7.2.1. Condiciones de edificación
Al momento del diseño de la edificación deberán tener aspectos como la topografía del
lugar, otros elementos de gran tamaño como otros edificios, dirección de la sección
más larga del edificio con respecto a la trayectoria del sol o que las caras más grandes
de la fachada no estén en dirección al este u oeste (NTC 6199, 2016).
En los ambientes de oficina y aulas educativas, la superficie de los materiales deberá
ser acorde a las tareas a realizar, con un aspecto cromático y rendimiento de color
agradable (ver figura 9), de estos dependerá el porcentaje de reflexión y del mismo
modo que haya ausencia de reflexión como en mesas de trabajo y panales brillantes
(RETILAP, 2010, p.111).
31
Figura 6
Porcentaje de reflexión según los materiales.
Fuente. RETILAP
En las aberturas de la fachada de la edificación, se ubicaran elementos que protejan y
controlen la incidencia de luz directa, de presentar molestia en las tareas a realizar por
parte de las personas (NTC 6199, 2016).
7.2.2. Condiciones de ventanas
Las ventanas o aberturas, deberán estar ubicadas preferentemente en la fachada norte o
sur, debido a que en la fachada oeste y este, la incidencia de luz directa de sol es
mayor (NTC 6199, 2016, p.63).
Máxima trasmisión y Controlar de la penetración de luz solar directa sobre la
superficie de trabajo, por medio de persianas o películas en vidrio (Evaluación y
acondicionamiento de la iluminación en puestos de trabajo, 2002, p.42).
Se convendrá una homogénea distribución de la iluminación en aulas, controlando o
mitigando el paso de luz natural (NTC 6199, 2016, p.63).
32
7.2.3. Condición de tablero
Los tableros o pantallas de visualización en aulas (se hacer referencia a cualquier superficie en
la que se realice comunicación visual, como tableros, monitores o pantallas de proyección)
permitirán una agudeza visual y percepción adecuada de la información que proporcione a los
estudiantes.
En pantallas de visualización en aulas, la orientación del puesto de trabajo deberá ser
tal, que la iluminación proporcionada por las ventanas no produzcan reflejos en la
pantalla ni deslumbramiento directo al usuario, la ubicación del tablero más favorable
será a un costado de las ventanas (Evaluación y acondicionamiento de la iluminación
en puestos de trabajo, 2002).
Se deberá instalar un alumbrado localizado sobre la pizarra o tablero, con una
iluminación vertical de 750 luxes (RETILAP, 2010, p.102).
33
8. Resultados obtenidos
8.1. Resultados de iluminación promedio nocturna
Para facilitar el análisis de los resultados y teniendo en cuenta el factor luz natural, se hizo
indispensable hacer un análisis separado de los ambientes prácticos de aprendizaje sin la
influencia de la luz natural, las mediciones se tomaron en los rangos de horario de 7 a 9 p.m. A
continuación, se ilustra en la tabla 10 los resultados y el cumplimiento evaluado según
parámetros de la RETILAP.
Tabla 10
Iluminancia general promedio nocturna
Fuente. Propia. Muestra elementos de la ecuación 3 y la intensidad lumínica en aulas
evaluadas en el horario de la noche, con número de filas (M) y luminarias por fila (N).
ITEM SALÓN R Q T P N M Eprom. ESTADO
1 102 224 101 80 583 4 2 205 NO CUMPLE
2 103 286 132 106 621 4 2 248 NO CUMPLE
3 106 201 119 112 471 3 2 204 NO CUMPLE
4 111 368 196 142 834 3 4 321 CONFORME
5 202 154 45 38 419 4 2 132 NO CUMPLE
6 205 368 133 113 642 4 3 290 NO CUMPLE
7 206 161 123 63 381 3 2 168 NO CUMPLE
8 212 255 106 128 529 3 4 221 NO CUMPLE
9 302 548 206 191 1,040 4 2 436 CONFORME
10 305 349 178 123 787 4 3 305 CONFORME
11 306 501 280 228 1,016 3 2 468 CONFORME
12 308 488 163 174 848 3 2 388 CONFORME
13 312 534 233 222 1,277 3 4 468 CONFORME
14 313 417 232 134 760 4 4 351 CONFORME
15 314 490 166 190 676 4 4 384 CONFORME
16 315 331 167 124 712 3 3 291 NO CUMPLE
17 402 451 172 185 1,079 4 2 392 CONFORME
18 405 621 258 255 1,232 4 3 520 CONFORME
19 406 655 346 303 1,296 3 2 600 CONFORME
20 407 784 458 254 1,533 4 3 677 CONFORME
21 410 547 290 210 1,040 3 4 461 CONFORME
22 411 544 275 275 1,085 4 5 477 CONFORME
23 412 536 404 183 1,198 3 4 481 CONFORME
24 502 507 328 195 1,093 4 2 474 CONFORME
25 505 531 253 210 1,081 4 3 454 CONFORME
26 506 602 346 284 1,285 3 2 577 CONFORME
27 509 522 306 230 1,172 3 3 481 CONFORME
34
Figura 7
Iluminancia promedio de medición nocturna
Fuente. Propia. Se muestra gráficamente la intensidad lumínica proporcionada por el sistema
de iluminación de las aulas, en el horario de la noche.
Nota. En la figura la numeración horizontal de 1 a 27 corresponde a cada una de las aulas
medidas desde el aula 102 hasta el aula 509, numeración establecida en la tabla 10.
En la figura 10 se ilustra por medio de un diagrama de barras verticales los resultados
obtenidos de iluminancia promedio nocturna (ver tabla 10), los resultados son comparados con lo
establecido en la normatividad vigente, los cuales establece que el rango mínimo es de 300 Lux
(barra horizontal azul) y el máximo de 750 Lux (barra horizontal naranja), ocho salones no
cumplen con la normatividad vigente.
-
100
200
300
400
500
600
700
800
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Epro
m
ITEM
ILUMINANCIA PROMEDIO MEDICION NOCHE
ILUMINANCIAPROMEDIO
35
Tabla 11
Resultados luminancia promedio torre principal
ITEM SALÓN
Mediciones
MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
1 102 689 2,093 317 205
2 103 1,077 1,332 417 248
3 106 354 730 226 204
4 111 500 668 324 321
5 202 828 1,141 246 132
6 205 440 1,429 348 290
7 206 259 352 197 168
8 212 377 496 239 221
9 302 1,153 2,056 481 436
10 305 632 1,460 371 305
11 306 646 865 493 468
12 308 723 1,240 384 388
13 312 730 786 459 468
14 313 500 321 329 351
15 314 400 493 385 384
16 315 324 363 300 291
17 402 930 1,753 436 392
18 405 715 1,328 280 520
19 406 806 962 578 600
20 407 902 1,481 609 677
21 410 639 878 465 461
22 411 522 568 428 477
23 412 475 411 443 481
24 502 678 1,117 482 474
25 505 565 843 442 454
26 506 577 842 575 577
27 509 541 702 473 481
Fuente. Propia. En esta tabla muestra la intensidad promedio en las aulas para los horarios de
mañana, medio día, tarde y noche, con un sombreado en gris de la intensidad lumínica fuera del
rango establecido por la RETILAP.
36
En la figura 11 se ilustra los resultados de iluminancia promedio de las 27 aulas durante los
periodos, mañana, medio día, tarde y noche.
A continuación se detallan los resultados obtenidos en los salones agrupados por piso y si
cumple o no con lo establecido en la RETILAP para la medición de la noche.
Figura 8
Resultados luminancia promedio torre principal
Fuente. Propia. Se muestra gráficamente el comportamiento de la intensidad lumínica en las
aulas evaluadas, en los horarios de mañana, medio día, tarde y noche, indicando los rangos
mínimo y máximo según la RETILAP.
Las aulas que no se encuentran entre el rango de intensidad lumínica requerida por la
RETILAP, pueden generar condiciones no apropiadas para la realización de tareas visuales,
provocando estrés, incomodidad, fatiga visual que a largo plazo será un detonante de otras
afectaciones visuales y deslumbramiento comprendiéndose como brillos que interfieren en el
campo visual, provocando molestia al observador.
-
250
500
750
1,000
1,250
1,500
1,750
2,000
2,250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
RESULTADOS DE ILUMINANCIA PROMEDIO TORRE PRINCIPAL
MAÑANA
MEDIO DIA
TARDE
NOCHE
37
Teniendo en cuenta las posibles afectaciones visuales causadas por el exceso o falta de
iluminación en los Ambientes Prácticos de Aprendizaje (APA), se hace necesario caracterizar la
intensidad lumínica artificial (ver tabla 12), además se caracterizan las aulas por piso mostrando
los promedios calculados según las mediciones obtenidas (ver tabla 13), en color gris se marcan
los promedios del primer piso que estan fuera del rango máximo y mínimo establecidos por la
RETILAP.
Tabla 12
Resultados de iluminancia en la noche promedio piso 1
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 1 en el horario de la noche, con
número de filas (M) y luminarias por fila (N).
Tabla 13
Resultados de iluminancia promedio piso 1
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 1 en los horarios de mañana,
medio día, tarde y noche
Para efectos de análisis se graficaron los resultados de la tabla 13 mostrando la variación que
genera la luz natural junto a la luz artificial en el transcurso del día y de la noche (ver figura 12).
SALÓN R Q T P N M Eprom. ESTADO
102 224 101 80 583 4 2 205 NO CUMPLE
103 286 132 106 621 4 2 247.57 NO CUMPLE
106 201 119 112 471 3 2 203.77 NO CUMPLE
111 368 196 142 834 3 4 321.46 CONFORME
SALÓN MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
102 689 2,093 317 205
103 1,077 1,332 417 248
106 354 730 226 204
111 500 668 324 321
38
Figura 9
Resultados de iluminancia promedio piso 1
Fuente. Propia. Se demuestra gráficamente el comportamiento de intensidad lumínica en aulas
del piso 1.
Anteriormente se menciona la caracterización de las aulas del primer piso, a continuación se
detallan los resultados de la iluminación artificial que presentó la jornada nocturna (ver tabla 14),
frente a las mediciones realizadas durante el día para el piso 2 (ver tabla 15).
Tabla 14
Resultados de iluminancia en la noche promedio piso 2
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 2 en el horario de la noche,
con número de filas (M) y luminarias por fila (N).
-
500
1,000
1,500
2,000
2,500
MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
RESULTADOS DE ILUMINANCIA PROMEDIO PISO 1
102
103
106
111
SALÓN R Q T P N M Eprom. ESTADO
202 154.25 44.63 38.38 418.7 4 2 132 NO CUMPLE
205 368.125 133 113 642 4 3 290 NO CUMPLE
206 160.8875 122.525 62.85 380.55 3 2 168 NO CUMPLE
212 254.9 105.875 127.8 529.05 3 4 221 NO CUMPLE
39
Tabla 15
Resultados de iluminancia promedio piso 2
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 2 en los horarios de mañana,
medio día, tarde y noche
Para efectos de análisis se graficaron los resultados de la tabla 15 mostrando la variación que
genera la luz natural junto a la luz artificial en el transcurso del día y de la noche (ver figura 13).
Figura 10
Resultados de iluminancia promedio piso 2
Fuente. Propia. Se demuestra gráficamente el comportamiento de intensidad lumínica en aulas
del piso 2.
El procedimiento se realiza nuevamente para el piso tercero (ver tabla 17), cuarto (ver tabla
19) y quinto (ver tabla 21), para cada piso se realiza su correspondiente gráfica, mostradas a
continuación:
SALÓN MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
202 828 1,141 246 132
205 440 1,429 348 290
206 259 352 197 168
212 377 496 239 221
-
500
1,000
1,500
MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
RESULTADOS DE ILUMINANCIA PROMEDIO PISO 2
202
205
206
212
40
Tabla 16
Resultados de iluminancia en la noche promedio piso 3
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 3 en el horario de la noche, con
número de filas (M) y luminarias por fila (N).
Tabla 17
Resultados de iluminancia promedio piso 3
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 3 en los horarios de mañana,
medio día, tarde y noche
Figura 11
Resultados de iluminancia promedio piso 3
Fuente. Propia. Se demuestra gráficamente el comportamiento de intensidad lumínica en aulas
del piso 3.
SALÓN R Q T P N M Eprom. ESTADO
302 548 206 191 1,040 4 2 436 CONFORME
305 349 178 123 787 4 3 305 CONFORME
306 501 280 228 1,016 3 2 468 CONFORME
308 488 163 174 848 3 2 388 CONFORME
312 534 233 222 1,277 3 4 468 CONFORME
313 417 232 134 760 4 4 351 CONFORME
314 490 166 190 676 4 4 384 CONFORME
315 331 167 124 712 3 3 291 NO CUMPLE
SALÓN MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
302 1,153 2,056 481 436
305 632 1,460 371 305
306 646 865 493 468
308 723 1,240 384 388
312 730 786 459 468
313 500 321 329 351
314 400 493 385 384
315 324 363 300 291
-
500
1,000
1,500
2,000
2,500
MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
RESULTADOS DE ILUMINANCIA PROMEDIO PISO 3
302
305
306
308
312
41
Tabla 18
Resultados de iluminancia en la noche promedio piso 4
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 4 en el horario de la noche, con
número de filas (M) y luminarias por fila (N).
Tabla 19
Resultados de iluminancia promedio piso 4
Fuente. Propia Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 4 en los horarios de mañana,
medio día, tarde y noche
Figura 12
Resultados de iluminancia promedio piso 4
Fuente. Propia. Se demuestra gráficamente el comportamiento de intensidad lumínica en aulas
del piso 4.
SALÓN R Q T P N M Eprom. ESTADO
402 451 172 185 1,079 4 2 392 CONFORME
405 621 258 255 1,232 4 3 520 CONFORME
406 655 346 303 1,296 3 2 600 CONFORME
407 784 458 254 1,533 4 3 677 CONFORME
410 547 290 210 1,040 3 4 461 CONFORME
411 544 275 275 1,085 4 5 477 CONFORME
412 536 404 183 1,198 3 4 481 CONFORME
SALÓN MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
402 930 1,753 436 392
405 715 1,328 524 520
406 806 962 578 600
407 902 1,481 609 677
410 639 878 465 461
411 522 568 428 477
412 475 411 443 481
-
500
1,000
1,500
2,000
MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
RESULTADOS DE ILUMINANCIA PROMEDIO PISO 4
402
405
406
407
410
411
412
42
Tabla 20
Resultados de iluminancia en la noche promedio piso 5
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 5 en el horario de la noche, con
número de filas (M) y luminarias por fila (N).
Tabla 21
Resultados de iluminancia promedio piso 5
Fuente. Propia. Muestra la intensidad lumínica en aulas del piso 5 en los horarios de mañana,
medio día, tarde y noche
Figura 13
Resultados de iluminancia promedio piso 5
Fuente. Propia. Se demuestra gráficamente el comportamiento de intensidad lumínica en aulas
del piso 5.
SALÓN R Q T P N M Eprom. ESTADO
502 507 328 195 1,093 4 2 474 CONFORME
505 531 253 210 1,081 4 3 454 CONFORME
506 602 346 284 1,285 3 2 577 CONFORME
509 522 306 230 1,172 3 3 481 CONFORME
SALÓN MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
502 678 1,117 482 474
505 565 843 442 454
506 577 842 575 577
509 541 702 473 481
-
200
400
600
800
1,000
1,200
MAÑANA MEDIO DIA TARDE NOCHE
RESULTADOS DE ILUMINANCIA PROMEDIO PISO 5
502
505
506
509
43
9. Cronograma
Tabla 22.
Tabla de cronograma
Nombre de la tarea Duración Comienzo Fin Predecesoras
Consulta de información 65 días Vie 02/06/17 Vie 01/09/17
Cotización de quipo 20 días Lun 04/09/17 Vie 29/09/17
Dimensionamiento de aulas 5 días Lun 18/09/17 Vie 22/09/17
Redacción de documento 35 días Lun 25/09/17 Lun 13/11/17
Diseño de plano de aulas 24 días Lun 25/09/17 Vie 27/10/17 3
Compra y recibido del equipo 8 días Lun 02/10/17 Mié 11/10/17 2
Aprendizaje de manipulaciones equipo 7 días Jue 12/10/17 Vie 20/10/17 6
Medición de iluminación 5 días Lun 23/10/17 Vie 27/10/17 7
Tabulación de datos 9 días Lun 30/10/17 Vie 10/11/17 8
Fuente. Propia. Muestra la las actividades realizadas durante el proceso y al duración de las actividades.
Mediante el software Project Manager, se organizaron las actividades con sus respectivas duraciones, obteniendo como resultado
el diagrama de Gantt (ver figura 14).
Figura 14
Cronograma - Diagrama de Gantt
Fuente. Propia. Muestra a través de un diagrama de Gantt las actividades del proyecto.
44
10. Diagnostico técnico
10.1. Materiales de aula
Gran parte de las aulas presentan el mismo patrón en acabados, a excepción del aula 315, con
puerta en vidrio traslucido, ventana con película difusora opal y piso oscuro asemejándose a un
color caoba, esta última condición se repite para el aula 412.
Muros: Acabado con rugosidad leve, color claro asemejando a crema o beige, con un
porcentaje de reflexión entre 70% a 60%.
Falso techo: Acabado con rugosidad leve con presencia de aluminio pulido, de color blanco
con un porcentaje de reflexión entre 88% a 76%.
Piso: Acabado con tono medio a claro, entre un crema o miel, con un porcentaje de reflexión
entre 70% a 55%.
Ventanas: Ventana traslucida, con película para vidrio azul trasparente que reduce la
incidencia de luz solar directa.
10.2. Iluminación artificial en aulas
Para verificar la cantidad de iluminación proporcionada por las luminarias se realizaron
mediciones en aulas con iluminación encendida en las horas de la noche y se puede establecer
que la cantidad de luminarias y la iluminación proporcionada por ellas se encuentra entre los
rangos establecidos por la RETILAP, siempre y cuando todas las luminarias del aula estén en
óptimo funcionamiento.
10.2.1. Aulas con iluminación óptima.
El sistema de iluminación de 19 aulas de las 27 mostradas en la siguiente tabla (ver tabla 23)
cumplen con el nivel de iluminación requerida por la RETILAP, siendo óptimas para las labores
de los estudiantes, pero vale aclarar que puede mejorar sustancialmente el nivel de iluminación
45
con un mantenimiento de luminarias y una adecuada limpieza, en la carpeta de base de datos
técnicos se puede apreciar el esquema de las luminarias de las aulas, permitiendo observar si
todas están en buen estado o no. En la figura 15 se aprecia el sistema de iluminación del aula 509
en óptimo funcionamiento.
Tabla 23
Aulas con sistema de iluminación artificial optimo
Aulas con sistema de iluminación artificial optima
111 302 305 306 308 312 313 314 402 405
406 407 410 411 412 502 505 506 509
Fuente. Propia. Se identifia las aulas con intensidad luminica optima, que se encuentra entre
los rangos (de 300lx a 750lx) exigidos por la RETILAP.
Figura 15
Aula 509, sistema de iluminación
Fuente. Propia. Muestra el sistema de iluminacion del aula 509 con un optimo
funcionamiento.
10.2.2. Aulas con iluminación deficiente.
El sistema de iluminación de 8 de las 27 aulas mostradas en la tabla 24, no cumplen con el
nivel de iluminación requerida por la RETILAP, ya que no se les han realizado su respectivo
mantenimiento.
46
Tabla 24
Aulas con sistema de iluminación artificial deficiente
Aulas con sistema de iluminación artificial deficiente
102 103 106 202 205 206 212 315
Fuente. Propia. Se identifia las aulas con intensidad luminica deficiente, por debajo del rango
minimo (300lx) exigido por la RETILAP.
Las principales causa a que se debe un nivel bajo de iluminación son las siguientes:
Luminarias tipo rejilla de cuatro balas de las cuales no funcionan en su totalidad
Luminarias tipo rejilla que no cuentan con balas
Luminarias sucias o en mal estado
Lo mencionado anterior mente se puede apreciar en la carpeta de base de datos técnicos, en
los cuales se describe en un pequeño diagrama, en la figura 16 y 17 se pueden observar las
luminarias que se encuentran en mal estado o incompletas dentro de las aulas 102 y 103
respectivamente.
Figura 16
Aula 102. Luminaria en mal estado
Figura 17
Aula 103. Sistema de iluminación
Fuente. Propia Fuente. Propia
Además se visualiza el estado de una luminaria tipo rejilla incrustada y del sistema de
iluminación en mal estado.
47
10.3. Iluminación diurna en aulas
Las aulas de la Universidad Cooperativa de Colombia se dividen en dos grupos, ubicadas en
la fachada norte y fachada sur, además se puede mencionar que la fachada norte cuenta con
vegetación y el sur no. La distribución de aulas según a que bloque pertenece se menciona en la
tabla 25. Las mediciones se realizaron en tres periodos del día con presencia de iluminación
natural e iluminación artificial encendida.
Tabla 25
Ubicación de aulas según fachada
Ubicación de aula Aulas
Fachada Sur 102 103 202 205 302 305 402 405 502 505
Fachada Norte 106 111 206 212 306 308 312 406 407 410 506 509
Centro del edificio 313 314 315 411 412
Fuente. Propia. Agrupa las aulas por su ubicación en la fachada norte, sur y aquellas que se
encuentra a dentro del edificio
Se puede mencionar que la fachada sur de la universidad en las horas del día es más propensa
a la incidencia de luz solar directa debido a la inclinación que presenta el sol en algún momento
del año, aunque es mínima se puede apreciar más en las aulas de los pisos primero y segundo,
presentándose casos críticos en los tres periodos del día.
Las aulas de los tres primeros pisos ubicadas al costado norte de la torre, cuentan con
vegetación que reduce la cantidad de luz natural que ingresa a las aulas, el periodo con mayor
incidencia de luz natural es a medio dia.
Aunque en este documento se evaluó la iluminación en aulas durante el día, no se realizará
juicio sobre los niveles adecuados de iluminación proporcionada por luminarias y luz solar en
aulas, pero si nos permite establecer variables para tener en cuenta para futuros proyectos.
En las aulas se presentan las siguientes condiciones.
48
Iluminación excesiva por entrada de luz solar directa, sin su adecuada regulación (ver
figura 18).
Nivel de iluminación irregular en aulas, concentrándose en las ventanas, provocando
posible deslumbramiento en tableros u otros materiales.
La cubierta que se encuentra en el último piso impide la entrada de luz solar directa
para los pisos 3, 4 y 5, pero no la suficiente para los pisos 1 y 2 (ver figura 19).
La vegetación que se ubica en la fachada norte, permite controlar la incidencia de luz
solar, a pesar de que no es directa.
Figura 18
Aula 103. Incidencia de luz solar directa
Figura 19
Aula 202. Incidencia de luz solar directa
Fuente. Propia Fuente. Propia
Nota. Periodo de medio día (2017–10–04) Nota. Periodo de mañana (2017–10–04)
Muestra la incidencia de luz solar en el horario de la mañana, en las aulas 103 y 202, que se
ubican al costado sur de la Universidad Cooperativa De Colombia, la condición más crítica se
presenta en el mes de Junio.
10.4. Envolvente de aulas
Son las variables que intervienen, de forma indirecta sobre la calidad de iluminación en las
aulas y la percepción visual de los estudiantes o personal. Se pueden establecer las siguientes
variables:
49
10.4.1. Tableros.
Los tableros son pantallas de visualización, siendo un elemento crucial durante el aprendizaje
de los estudiantes, en los esquemas de las aulas realizadas en Auto Cad se puede apreciar esta
distribución, pero se puede ver resumida en la Tabla 26, ubicación de tableros según ventanas,
indicándose 3 condiciones con su respectivo número de aulas.
Tableros ubicados frente a ventanas: Situación más desfavorable con posibles niveles
de deslumbramiento que sobrepasen los requeridos o reflejos molestos, condición con
mayor presencia en las aulas.
Tableros ubicados a un costado de ventanas: Situación favorable ya que el
deslumbramiento no es directo con ausencia de reflejos molestos.
No aplica: Son aulas que cuya incidencia de luz solar sobre tableros es mínima o nula,
por lo cual se desprecia, aulas de tipo auditorio o salones cerrados.
Tabla 26
Ubicación de tableros según las ventanas
Ubicación de tableros según
las ventanas Cantidad de aulas Porcentaje
Frente (No apropiado) 16 59.25%
Costado (Apropiado) 8 29.62%
No aplica 3 11.11%
Fuente. Propia. Muestra la cantidad de aulas cuyo tablero se encuentra a un costado de las
ventanas siendo esta la condicion apropiada y tablero frente a ventanas, siendo esta la condicion
no apropiada.
En las figuras 20 y 21, se pueden apreciar las aulas 410 y 402 respectivamente, se observa la
ubicación del tablero con respecto a las ventanas, en el aula 410 la ubicación del tablero es a un
costado de las ventanas a diferencia del 402 que se encuentra frente a las ventanas de la fachada
con posible deslumbramiento en los tableros.
50
En cuanto al deslumbramiento en tableros, por medio del software DIAlux, arroja un
deslumbramiento (UGR) de 11, Bajo condiciones óptimas, pero en condiciones diurnas, la
intensidad lumínica logra duplicar y aún más cuyas aulas tengan tablero y ventanas de freten, el
nivel de UGR sobrepasara los 19.
Figura 20
Aula 410 (favorable)
Figura 21
Aula 402 (Desfavorable)
Fuente. Propia Fuente. Propia
Se muestra los planos de las aulas 410 y 402, con la distribución y ubicación del sistema de
ubicación, de las ventanas, tableros y puertas, comparando la ubicación de los elementos del aula
10.4.2. Acabado de aulas
Las aulas cuentan con unos materiales, colores y superficies adecuadas, como lo son colores
claros en pisos, paredes y techo falso, que van desde los colores beige al blanco los cuales tienen
un adecuado porcentaje de reflexión, se ubican entre un 60% a 79% de reflexión.
Las ventanas son en su totalidad traslucidas, pero con una película para vidrio color cian que
regula la incidencia de luz solar, colocada no hace más de 2 años, pero con buenos resultados
como elemento regulador (ver figura 22).
51
Figura 22
Aula 308. Ventanas
Fuente. Propia. Se muestra las caracteristicas de las ventanas, con pelicula para vidrio azul
transparente, como elemento que mitiga la insidencia de luz natural.
10.5. Otros criterios
Se realizó a través de del software DIAlux, el diseño del aula 509 y la colocación de las
luminarias que en este caso, se buscó una semejante a las que se encuentran en la Universidad
Cooperativa de Colombia, ya que no se encontró información verídica, la luminaria es Philips
TBS 369 C 4Xtl – D18W
El software DIAlux, nos arroja un diagrama de la distribución de la intensidad lumínica en el
aula, además de una hoja extensa sobre los datos requeridos, que en este documento se le dará
importancia a la intensidad lumínica y al Índice de deslumbramiento (UGR)
En la figura 23 se observa el aula 509 con la distribución de luminarias con el diagrama de
intensidad lumínica en un plano de trabajo de 75cm.
52
Figura 23
Aula 509. Diagrama de intensidad lumínica
Fuente. Propia – Software DIAlux. Muestra la distribucion de de la iluminacion en aula 509
bajo en la simulacion del software Dialux.
En la tabla 27, se observa la intensidad lumínica media, máxima y mínima en los materiales y
en la superficie de trabajo, en este caso de evaluación será la superficie útil con una intensidad
lumínica media de 665(lx), Además en el documento suministrado por el software arroja un
UGR de 10.
Tabla 27
Intensidad lumínica en superficies
Superficie Reflexión % Emed (lx) Emin (lx) Emax (lx) Emin/Emed
Plano útil - 665 203 875 0.31
Suelo 60 582 185 771 0.317
Techo 79 257 179 412 0.307
Paredes 69 360 65 2085 -
Fuente. Propia – Software Dialux. Se muestra la intensidad luminica promedio, minima y
masima de las superficies de plano util, suelo, falso techo y paredes, con el porcentaje de
reflexion.
53
Comparando la intensidad lumínica obtenida en campo en el horario de la noche de 481(lx)
entre el obtenido por el software DIAlux de 665(lx), y el UGR de 10 para un observador en el
centro del aula, se puede decir que:
El diseño de la iluminación en aulas de la Universidad Cooperativa de Colombia
cumple con la intensidad lumínica requerida en aulas.
La diferencia de intensidad lumínica entre los resultados de campo y software, se debe
a que la luminaria no es la misma pero con características semejantes a las utilizadas
en la Universidad Cooperativa de Colombia.
La intensidad lumínica obtenida en campo es baja en relación al software, debido a
que las luminarias no se le realiza el respectivo mantenimiento o también a parámetros
suministrados al software.
El UGR en condición nocturna, no sobrepasa el límite máximo requerido por la
RETILAP, pero esto puede no cumplirse en condiciones diurnas y específicamente en
aulas cuyo tablero este paralelo a las ventanas, por incidencia de luz solar.
Vale aclarar que se realizó el diseño en el software DIAlux, de las aulas 111, 202, 315, 406 y
509, pero en esta sección del documento se describirá el aula 509, pero con las condiciones
similares a las demás aulas. Para más información dirigirse a la carpeta de base de datos técnicos.
54
11. Conclusiones
Las aulas cuentan con unos acabados idóneos, ya que el porcentaje de reflexión para pisos,
paredes y falso techo es el más apropiado, con colores claros y superficie no lisas ni brillantes
que puedan producir incidencia directa de la luz al observador.
En los ambientes que fueron diseñados como aulas, las luminarias se encuentran distribuida
adecuadamente, pero no se cuenta con un sistema de iluminación para el tablero establecido por
la RETILAP.
La dirección del edificio con respecto al sol, es adecuada ya que no hay incidencia de luz
directa del sol en los costados de la fachada del edificio con ventanas, siendo estas de gran
tamaño y permiten un gran paso de luz natural pero sin el debido control. No obstante en algunos
casos la dirección de las aulas y ubicación de ventanas y tableros no es la adecuada, siendo la
condición más crítica y recurrente, ubicación de las ventanas frente al tablero y ubicación de las
ventanas en la cara más corta del aula de forma rectangular, concentrando iluminación a un
sector. La correcta será, ventanas al costado de la cara más grande de aula de forma rectangular y
tablero a un costado de las ventanas.
El sistema de iluminación en aulas, está distribuida en forma de cuadricula, distanciadas entre
62cm, 124cm y en algunos casos a 188cm, con una distribución de la intensidad lumínica
adecuada, por consiguiente eliminando sombras para las tareas a realizar, no obstante la
intensidad lumínica puede mejorar, realizándose mantenimiento a luminarias, utilizar bombillas
con mayor potencia y no combinar bombillas que produzcan luz de diferente color.
El sistema de iluminación en aulas se evaluará con datos de la noche, estableciendo que
aproximadamente el 70% de las aulas cumple, se halla entre los rangos establecidos por la
55
RETILAP, pero se encuentra muy cerca del nivel mínimo de intensidad lumínica (300lx), siendo
propensos a iluminación no adecuada si llegase a fallar una luminaria.
Se necesitará adecuar un sistema de iluminación especial para tableros, las luminarias se
ubicarán en la parte superior de muro donde este el tablero o en el falso techo con luminarias en
dirección al tablero.
Al evaluar el sistema de iluminación, se tuvo en cuenta los datos recogidos en el horario de la
noche; se puede establecer que el diseño del sistema de iluminación, tuvo en cuenta lo requerido
por la normatividad, la intensidad lumínica se encuentra dentro de los rangos exigidos por la
RETILAP, ya aquellas que no cumplieron con características de diseño de luminarias similar, se
debe al mal estado de las luminarias, balas fundidas o mal instaladas.
En cuanto a la iluminación diurna, para los horarios de la mañana y medio día se registró un
promedio de intensidad lumínica que sobrepasa los niveles establecidos por la RETIPAL,
(2093lx )siendo este el caso más crítico, aunque en este documento no hay un criterio para
evaluar la intensidad lumínica presente en aulas proporcionada por el sistema de iluminación y
luz natural, si se puede deducir que aunque hayan elementos que mitiguen la incidencia de luz
natural (película para vidrio en ventanas) no proporciona un adecuado control, causando
condiciones no adecuadas, como lo es el deslumbramiento específicamente en tableros,
afectando la percepción visual del estudiantado.
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